JP2015510322A - 基準信号を送受信するための方法及び装置 - Google Patents

Abstract

本発明は無線通信システムにおける基準信号を送受信する装置及び方法を提供するためのものであって、複数の端末に第１次基準信号を送信するステップと、上記複数の端末から上記第１次基準信号に基づいて生成されたチャネル状態情報を受信するステップと、無線リソースを割り当てる候補端末を選択して上記選択した候補端末に第２次基準信号を送信するステップと、上記候補端末から上記第２次基準信号に基づいて生成されたチャネル状態情報を受信するステップと、上記第２次基準信号に基づいて生成されたチャネル状態情報に基づいて、上記候補端末から無線リソースを割り当てる端末を選択して、上記選択した端末にデータ受信のための制御情報を送信するステップとを含む。

Description

本発明は、無線移動通信システムに関し、特に、基地局が送信するチャネル状態測定用基準信号（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｔａｔｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｓｉｇｎａｌ、ＣＳＩ−ＲＳ）に対する送受信方法及び干渉測定に関する。

現在の移動通信システムは、初期の音声中心のサービス提供を超えて、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。そのために３ＧＰＰ、３ＧＰＰ２、ＩＥＥＥなどの多様な標準化団体で多重搬送波を使用した多重接続方式を適用した３世代進化移動通信システム標準を進行している。最近、３ＧＰＰのＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）、３ＧＰＰ２のＵＭＢ（Ｕｌｔｒａ Ｍｏｂｉｌｅ Ｂｒｏａｄｂａｎｄ）、ＩＥＥＥの８０２．１６ｍなど多様な移動通信標準が多重搬送波を使用した多重接続方式に基づいて、高速、高品質の無線パケットデータ送信サービスをサポートするために開発した。

ＬＴＥ、ＵＭＢ、８０２．１６ｍなどの現存する３世代進化移動通信システムは、多重搬送波多重接続方式に基づいて、送信効率を改善するために多重アンテナ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｏｕｔｐｕｔ、ＭＩＭＯ）を適用してビームフォーミング（ｂｅａｍ−ｆｏｒｍｉｎｇ）、適応変調及び符号化（Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｄｉｎｇ、ＡＭＣ）方法とチャネル感応（ｃｈａｎｎｅｌ ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ）スケジューリング方法などの多様な技術を使用する特徴を有する。上記の多様な技術は、チャネル品質などによって多様なアンテナから送信される送信電力を集中するか又は送信するデータ量を調節し、チャネル品質が良いユーザに選択的にデータを送信する等の方法を通して送信効率を改善してシステム容量性能を改善する。このような技法は、ほとんど基地局（ｅＮＢ：ｅｖｏｌｖｅｄ Ｎｏｄｅ Ｂ、ＢＳ：Ｂａｓｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）と端末（ＵＥ：Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ、ＭＳ：Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）間のチャネル状態情報に基づいて動作するので、ｅＮＢ又はＵＥは、相互間のチャネル状態を測定する必要があり、この際に、ＣＳＩ−ＲＳが使用される。前述したｅＮＢは、一定の場所に位置したダウンリンク（ｄｏｗｎｌｉｎｋ）送信及びアップリンク（ｕｐｌｉｎｋ）受信装置を意味し、一つのｅＮＢは、複数個のセル（ｃｅｌｌ）に対する送受信を実行する。一つの移動通信システムで複数個のｅＮＢが地理的に分散されており、それぞれのｅＮＢは複数個のセルに対する送受信を実行する。

基準信号（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｓｉｇｎａｌ）は、無線移動通信システムでチャネルの強度や歪み、干渉の強度、ガウスノイズ（Ｇａｕｓｓｉａｎ ｎｏｉｓｅ）のような基地局とユーザとの間のチャネルの状態を測定して、受信したデータシンボル（ｄａｔａ ｓｙｍｂｏｌ）の復調（ｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）及びデコーディング（ｄｅｃｏｄｉｎｇ）を助けるために使用される信号である。また、受信器は、送信器が所定の送信電力で送信する基準信号が無線チャネルを介して受信される受信強度を測定することによって、自身と送信器との間の無線チャネルの状態を判定することができる。このように判定された無線チャネルの状態は、受信器が送信器からどのデータ率（ｄａｔａ ｒａｔｅ）を要請するかを判定するために使用される。

移動通信システムで時間、周波数、電力リソースは限定されている。したがって、基準信号により多くのリソースを割り当てるようになれば、トラフィックチャネル（ｔｒａｆｆｉｃ ｃｈａｎｎｅｌ）送信に割り当てることができるリソースが減少されてしまい、送信されるデータの絶対的な量が減られる。このような場合、チャネル測定（ｃｈａｎｎｅｌ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ）及び推定（ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ）の性能は改善されるがが、送信されるデータの絶対量が減少するので、全体システム容量（ｓｙｓｔｅｍ ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ）の性能は逆に低下される。したがって、全体システム容量側面で最適の性能を引き出すために基準信号のためのリソースとトラフィックチャネル送信のための信号のリソースとの間に適切な配分が必要である。

図１は、一般的なＬＴＥ−Ａ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ−Ａｄｖａｎｃｅｄ）システムにおけるＰＲＢペア（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｂｌｏｃｋ ｐａｉｒ）における各種信号の送信を図示する。

図１で一つのＰＲＢペアは、時間軸に１４個のＯＦＤＭシンボルと周波数軸に１２個の副搬送波（ｓｕｂｃａｒｒｉｅｒ）からなる。上記１４個のＯＦＤＭシンボルと１２個の副搬送波は、１６８（＝１４Ｘ１２）個のＲＥ（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｅｌｅｍｅｎｔ）を成し、それぞれのＲＥは、隣接ＲＥと直交性を有するリソースに該当する。図１のＰＲＢペアにはトラフィックデータ（ｔｒａｆｆｉｃ ｄａｔａ）を送信するために使用されるＰＤＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）、各セルごとに送信されるＣＲＳ（Ｃｅｌｌ−Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ）、制御信号を送信するために使用されるＰＤＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ＰＤＳＣＨを受信するために使用されるＤＭＲＳ（Ｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ）、ダウンリンクのチャネル状態を測定してチャネル状態情報を生成するために使用されるＣＳＩ−ＲＳが相異なるＲＥに割り当てられて送信される。ＬＴＥ−ＡシステムでサポートされるＣＳＩ−ＲＳは、１、２、４、８個のアンテナポート（ａｎｔｅｎｎａ ｐｏｒｔ）に対する信号をサポートでき、ＣＳＩ−ＲＳが有するアンテナポートの個数によって一つのＰＲＢペアで割り当てられるＲＥの個数が図１のように相異する。

図２は、ＬＴＥ−Ａシステムにおける一つのＰＲＢペアにおける４個のアンテナポートを有するＣＳＩ−ＲＳを送信することを図示する。

図２の２００、２１０のように、４個のＣＳＩ−ＲＳアンテナポートのためのシーケンス（ｓｅｑｕｅｎｃｅ）は、直交コードで拡散されＣＤＭ（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）され、４個のＲＥに送信される。図２でＣＳＩ−ＲＳポート０とＣＳＩ−ＲＳポート１のためのシーケンスは、ＣＳＩ−ＲＳポート２とＣＳＩ−ＲＳポート３のためのシーケンスと他のＲＥ対を使用して送信されることが分かる。このように、複数個のＣＳＩ−ＲＳアンテナポートのためのシーケンスは、複数個のＲＥを活用して送信されることができる。ＬＴＥ−Ａシステムの場合、最大８個のＣＳＩ−ＲＳアンテナポートに対する送信が可能であるので、基地局は最大８個の送信アンテナに対するＣＳＩ−ＲＳを送信することができる。

ＬＴＥ−Ａシステムの場合、前述した通り、一つの送信地点に最大８個の送信アンテナをサポートするＣＳＩ−ＲＳを使用して送受信を実行することができる。最大８個の送信アンテナを使用してビームフォーミング送信を実行する場合、最大９ｄＢのビームフォーミング利得を得てＳＩＮＲが改善される効果がある。

したがって、ＭＩＭＯ送受信において効率的なデータ送受信のための基準信号送信と、干渉測定及びチャネル状態情報生成のための方法及び装置が要求される。

上記情報は、本発明の理解を助けるために背景情報だけが提示される。本発明についての先行技術として適用することができるか否かについては、何らの決定及び何らの主張もするものではない。

本発明の目的は、少なくとも上述した問題点及び／又は不都合に取り組み、少なくとも以下の利便性を提供することにある。すなわち、本発明が解決しようとする課題は、ＭＩＭＯ送受信における効果的なデータ送受信のための基準信号を送信して干渉のサイズを測定してチャネル状態情報を生成する方法及び装置を提供することである。

また、本発明が解決しようとする課題は、数十個又はそれ以上の送信アンテナを有するＭＩＭＯシステムにおける効果的な送受信方法を提供することである。

本発明の実施形態によれば、無線通信システムにおける基地局がチャネル状態情報生成のための基準信号を送信する方法であって、複数の端末に第１次基準信号を送信するステップと、上記複数の端末から前記第１次基準信号に基づいて生成されたチャネル状態情報を受信するステップと、無線リソースを割り当てる候補端末を選択し、上記選択した候補端末に第２次基準信号を送信するステップと、上記候補端末から前記第２次基準信号に基づいて生成されたチャネル状態情報を受信するステップと、上記第２次基準信号に基づいて生成されたチャネル状態情報に基づいて、上記候補端末から無線リソースを割り当てる端末を選択し、上記選択した端末にデータ受信のための制御情報を送信するステップとを含むことを特徴とする。

また、本発明の他の実施形態によれば、無線通信システムにおける端末がチャネル状態情報生成のための基準信号を受信する方法であって、基地局から第１次基準信号を受信し、上記第１次基準信号に基づいてチャネル状態情報を生成して前記基地局に送信するステップと、上記基地局から第２次基準信号を受信し、上記第２次基準信号に基づいてチャネル状態情報を生成して前記基地局に送信するステップと、上記基地局からデータ受信のための制御情報を受信するステップとを含むことを特徴とする。

また、本発明の他の実施形態によれば、無線通信システムにおけるチャネル状態情報生成のための基準信号を送信する基地局装置であって、第１次基準信号を生成して複数の端末に送信する第１次基準信号送信器と、上記複数の端末から前記第１次基準信号に基づいて生成されたチャネル状態情報を受信し、無線リソースを割り当てる候補端末を選択し、第２次基準信号を生成して前記選択した候補端末に送信する第２次基準信号送信器と、上記第１次及び第２次基準信号送信器を制御し、上記候補端末から前記第２次基準信号に基づいて生成されたチャネル状態情報を受信し、上記第２次基準信号に基づいて生成されたチャネル状態情報に基づいて前記候補端末から無線リソースを割り当てる端末を選択して、上記選択した端末にデータ受信のための制御情報を送信する制御機と、上記第１次及び第２次基準信号送信器と前記制御機に出力される信号を無線リソースにマッピングして送信するマッパと、を含むことを特徴とする。

また、本発明の他の実施形態によれば、無線通信システムにおけるチャネル状態情報生成のための基準信号を受信する端末装置であって、また、基地局から第１次基準信号を受信し、前記第１次基準信号に基づいてチャネル状態情報を生成する第１次基準信号受信器と、上記基地局から第２次基準信号を受信し、上記第２次基準信号に基づいてチャネル状態情報を生成する第２次基準信号受信器と、上記基地局からデータ受信のための制御情報を受信し、上記第１次及び第２次基準信号受信器を制御する制御機と、上記第１次及び第２次基準信号と前記制御信号を区分するデマッパとを含むことを特徴とする。

また、本発明の他の実施形態によれば、無線通信システムにおける基地局がチャネル状態情報生成のための基準信号を送信する方法であって、複数個の送信アンテナを複数個のアンテナグループに分けるステップと、相異なる時間区間又は周波数区間で前記アンテナグループ別に前記基準信号を端末に送信し、同一時間区間又は周波数区間で全てのアンテナグループに対する他の基準信号を送信するステップとを含むことを特徴とする。

また、本発明の他の実施形態によれば、無線通信システムにおける基地局がチャネル状態情報生成のための基準信号を送信する方法であって、複数個の送信アンテナを介して送信される複数個のビームを複数個のビームグループに分けるステップと、相異なる時間区間又は周波数区間で前記ビームグループ別に前記基準信号を端末に送信し、同一時間区間又は周波数区間で全てのアンテナに対する他の基準信号を送信するステップとを含むことを特徴とする。

本発明の他の目的、利点、及び顕著な特徴は、添付の図面及び本発明の実施形態からなされた以下の詳細な説明から、この分野の当業者に明確になるはずである。

本発明によれば、数十個又はそれ以上の送信アンテナを有するＭＩＭＯシステムで基準信号を効果的に送信することができる。また、本発明によれば、数十個又はそれ以上の送信アンテナを有するＭＩＭＯシステムにおける基準信号にリソースを割り当て、干渉信号を測定することができる。

従来技術によるＬＴＥ−ＡシステムにおけるＰＲＢペアにおける各種信号等の送信を示す図である。 従来技術によるＬＴＥ−Ａシステムにおける一つのＰＲＢペアにおける４個のアンテナポートを有するＣＳＩ−ＲＳを送信することを示す図である。 本発明の実施形態によるＭａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯシステムの構造を示す図である。 本発明の実施形態によるアンテナグルーピングを示す図である。 本発明が実施形態によるＭａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯのためのＣＳＩ−ＲＳの送信を示す図である。 本発明の実施形態によって個別的な周波数リソースを割り当てて、Ｍａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯのためのＣＳＩ−ＲＳを送信することを示す図である。 本発明の実施形態によって複数のビームを５個のビームグループに分けて各ビームグループを個別的な時間区間で送信することを示す図である。 本発明の実施形態によって個別的な時間リソースの以外に個別的な周波数リソースを割り当てて複数個のビームに対するＣＳＩ−ＲＳを送信することを示す図である。 本発明の実施形態によるリンク適応（ｌｉｎｋ ａｄａｐｔｉｏｎ）方法を示す図である 本発明の実施形態による第１次ＣＳＩ−ＲＳと第２次ＣＳＩ−ＲＳが周波数領域で送信されることを示す図である。 本発明の実施形態によるサブフレーム別に第１次ＣＳＩ−ＲＳと第２次ＣＳＩ−ＲＳが送信されることを示す図である。 本発明の実施形態によってｅＮＢが端末に第２次ＣＳＩ−ＲＳが割り当てられるか否かと干渉測定リソースの割り当てを通報することを示す図である。 本発明の実施形態による干渉測定リソースが周波数領域で割り当てられることを示す図である。 本発明の実施形態による送信装置を示す図である。 本発明の実施形態による受信装置を示す図である。

以下、本発明の実施形態を添付図面と共に詳細に説明する。また、下記の説明で、本発明に関連した公知の機能又は構成に関する具体的な説明が本発明の要旨を不明にすると判定された場合に、その詳細な説明を省略する。また、後述する用語は、本発明の機能を考慮して定義されたものであって、ユーザ、運用者の意図、又は慣例によって変わることができる。したがって、上記用語は、本明細書の全体内容に基づいて定義されなければならない。

次の説明及び請求項に使用する用語及び単語は、辞典的意味に限定されるものではなく、発明者により本発明の理解を明確且つ一貫性があるようにするために使用する。従って、本発明の実施形態の説明が単に実例を提供するためのものであって、特許請求の範囲とこれと均等なものに基づいて定義される発明を限定する目的で提供するものでないことは、本発明の技術分野における通常の知識を持つ者には明らかである。
英文明細書に記載の“ａ”、“ａｎ”、及び“ｔｈｅ”、すなわち単数形は、コンテキスト中に特記で明示されない限り、複数形を含むことは、当業者には理解されることである。したがって、例えば、“コンポーネント表面（ａ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ｓｕｒｆａｃｅ）”との記載は、１つ又は複数の表面を含む。

“ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ（大体に）”という用語は、特徴、パラメータ、または値が正確に達成される必要が無いことを意味するが、実施形態を含む偏差、変化、許容誤差、測定誤差、測定正確度限界と当業者に自明な他の要因は、提供するように意図された特性に影響を与えない限りで可能である。

また、本発明の実施形態を具体的に説明するにあって、ＯＦＤＭ基盤の無線通信システム、特に３ＧＰＰ ＥＵＴＲＡ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｙｓｔｅｍ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ）標準を主な対象にするが、本発明の主要な要旨は類似の技術背景及びチャネル形態を有するその他の通信システムにも本発明の範囲を逸脱しない限り干の変形が可能であり、これは本発明の技術分野の当業者の判定で可能である。

まず、数十個又はそれ以上の送信アンテナを活用してデータを送信するマッシブ（Ｍａｓｓｉｖｅ）ＭＩＭＯ無線通信システムにおける基準信号の効率的な送受信方法に対して説明する。

以下で論議される図３乃至図１５と本明細書で本発明の原理を説明するために使用される多様な実施形態は、単なる説明であり、発明の範囲を限定するものと理解されてはあらない。当業者は、本発明の原理が適切に変形された通信システムで行われることが理解できる。多様な実施形態を説明するために使用された用語は、模範的なものであり、このようなことは単に発明の理解を助けるために提供され、それらの使用と定義が発明の範囲を限定するものと理解されてはならない。第１次、第２次等のような用語は、同一用語を有する客体との間の区別のために使用され、明確に言及しない限り、年代順を示すものではない。セットは、少なくとも一つのエレメントを含む空ではないセットとして定義される。

図３は、本発明の実施形態によるＭａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯシステムの構造を図示する。

図３で３００の基地局送信器は、数十個又はそれ以上の送信アンテナを介して無線信号を送信する。複数個の送信アンテナは、３１０のように相互最小距離（図３では０．５λ）を維持するように配置される。一例として、上記最小距離は、送信される無線信号の波長距離の半分であってもよい。一般的に送信アンテナ間に無線信号の波長距離の半分の距離が維持された場合は、各送信アンテナを介して送信される信号は、相互相関度が低い無線チャネルの影響を受けるようになる。送信する無線信号の帯域が２ＧＨｚの場合は、上記最小距離は７．５ｃｍになり、無線信号の帯域が２ＧＨｚより高くなるとこの距離はより短くなる。

図３で３００の基地局に配置された数十個又はそれ以上の送信アンテナは、３２０のように一つ又は複数個の端末に信号を送信するために活用される。複数の送信アンテナには適切なプリコーディング（ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ）が適用されて複数の端末に同時に送信する。この時、一つの端末は一つ又はそれ以上の空間チャネル（ｓｐａｔｉａｌ ｃｈａｎｎｅｌ）を受信することができる。一般的に一つの端末が受信することができる空間チャネルの個数は、端末が保有している受信アンテナ個数とチャネル状態によって決定される。しかし、図３のように複数の端末に同時に送信する場合は、チャネル状態とプリコーディングの組合せによって相異なる端末に送信した信号が相互干渉を発生させることができる。一般的に、このような干渉をマルチユーザＭＩＭＯ干渉（ｍｕｌｔｉ−ｕｓｅｒ ＭＩＭＯ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）と称する。マルチユーザＭＩＭＯ干渉は、基地局から同時に信号を受信する端末の個数が多いほどその影響が大きくなり信号の受信性能を弱化させる。特に、図３のようにＭａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯシステムではマルチユーザＭＩＭＯ干渉が性能に影響を及ぼす主要原因になる。

したがって、Ｍａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯシステムを効果的に実現するためには、端末がチャネル状態及び干渉のサイズを正確に測定し、これを使用して効果的なチャネル状態情報を基地局に送信すべきである。端末からチャネル状態情報を受信した基地局は、これを使用してダウンリンクの送信と関連してどの端末に送信を実行するか、どのデータ送信速度で送信を実行するか、どのプリコーディングを適用するかなどを決定する。Ｍａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯシステムの場合は、送信アンテナ個数が多いので、従来のＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａシステムの基準信号送信方法及びそれを測定する方法を適用する場合は、性能低下を招く。また、同時に幾つかの端末に送信を実行するために発生されるマルチユーザＭＩＭＯ干渉を正確に測定してチャネル状態情報に反映することができない従来の方法では、限界がある。

従って、本発明の実施形態では、Ｍａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯシステムにおける効果的なＣＳＩ−ＲＳ送信及び受信方法を提供する。

ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａシステムに基づいて、Ｍａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯ送受信をする場合に重要な課題は、下位互換性（ｂａｃｋｗａｒｄ ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ）を維持しなければならないという点である。ここで、下位互換性とは、Ｍａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯ機能をＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａシステムで運営する同時に、Ｍａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯ信号を受信することができる機能のない従来の端末ではＭａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯ方式ではなく、従来の方式で無線信号を送受信できる機能を意味する。すなわち、同一な周波数及び時間リソースを活用して、Ｍａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯをサポートする端末とＭａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯをサポートしない端末に無線信号を同時に送信すべきであり、その過程で、Ｍａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯをサポートする端末に送信する信号は、Ｍａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯをサポートしない端末に性能劣化を発生させてはならない。

上記のような条件を満たすために、本発明では、Ｍａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯのためのＣＳＩ−ＲＳを、ＬＴＥ−Ａに導入された従来のＣＳＩ−ＲＳリソースを活用して送信する方法を提案する。ＬＴＥ−Ａに導入された従来のＣＳＩ−ＲＳリソースは最大８個の送信アンテナまでサポートする。そのために従来のＣＳＩ−ＲＳリソースを活用する場合は、数十個又はそれ以上の送信アンテナを送信できる方法が考案される必要が有る。このように制限されたリソースを通じて数十個又はそれ以上の送信アンテナに対するＣＳＩ−ＲＳを送信するために基地局は送信アンテナを複数個のグループに分ける。

図４は、本発明の実施形態によるアンテナグルーピング図示する。

図４には、Ｍａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯシステムの一例として、４０個の送信アンテナ４００を図示し、５個のアンテナグループに分ける。一つのアンテナグループは８個の送信アンテナで構成される。図４では実際送信アンテナに基づいてグルーピングを実行したが、実際送信アンテナではなく仮想送信アンテナ（ｖｉｒｔｕａｌｉｚｅｄ ｔｒａｎｓｍｉｔ ａｎｔｅｎｎａ）に基づいてグルーピングを実行してもよく、本願明細書で提案する発明は、実際送信アンテナと仮想送信アンテナに共通的に適用されてもよい。一般的に仮想送信アンテナは、端末が区分できる個別的なアンテナ信号であって、実際送信アンテナから信号を送信して仮想送信アンテナを実現する。

Ｍａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯのためのＣＳＩ−ＲＳは、各端末に図４のように複数個のアンテナグループ別に送信することによって、ＬＴＥ−Ａでサポートする８個より多い送信アンテナに対するＣＳＩ−ＲＳを送信する。

図５は、本発明が実施形態によるＭａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯのためのＣＳＩ−ＲＳの送信を図示する。

図５に図示するように、Ｍａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯのためのＣＳＩ−ＲＳは、図４におけるアンテナグループ別に相異なる時間区間で送信される。図５で一つの時間区間は、ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａシステムで一つのサブフレーム（ｓｕｂｆｒａｍｅ）に該当する。上記サブフレームは、ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａシステムでリソース割り当てをする時に使用される時間単位として１ｍｓｅｃに該当する。すなわち、図４におけるアンテナグループ１乃至５は、それぞれの送信時間区間を割り当てられて、該当送信時間区間でＣＳＩ−ＲＳを送信する。図４で各アンテナグループには８個の送信アンテナがあるので、各送信区間で、各アンテナグループは、一つの８ポート用ＣＳＩ−ＲＳリソース（図５の５００）を活用してＣＳＩ−ＲＳを送信する。このように送信する場合は、各送信アンテナはＣＳＩ−ＲＳを送信する際に個別的な送信リソースを有するようになり、端末は、個別的な送信アンテナにおけるチャネル状態を測定できるようになる。個別的な送信アンテナにおけるチャネル状態を測定することは、Ｍａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯでどのプリコーディングが最適であるかを端末が判定するために必要である。一方、Ｍａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯをサポートしない端末は、図４のような多くのアンテナから送信される信号をアンテナ別に受信することができない。このような端末のために、５１０のＭａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯ用ＣＳＩ−ＲＳとは別に、５２０のように全てのアンテナグループの送信アンテナに対するｎｏｎ−Ｍａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯ用ＣＳＩ−ＲＳが送信される。５２０は仮想アンテナを介して送信されることができる。また、ｎｏｎ−Ｍａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯ用ＣＳＩ−ＲＳは多様な端末に同時に信号送信を実行する場合にも有用に使用される。Ｍａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯをサポートしない端末の場合は、ＬＴＥ−Ａでサポートする最大８個までの送信アンテナに対するｎｏｎ−Ｍａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯＣＳＩ−ＲＳを受信することができる。このような端末は、図５の５１０のようにＭａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯのためのＣＳＩ−ＲＳを受信してそれぞれの送信アンテナに対するチャネル状態を測定することができない。従って、ｅＮＢはこのような端末のために実際の送信アンテナの数より少ない想送信アンテナを実現して、それらアンテナのための信号を一つのＣＳＩ−ＲＳリソースを介して
送信する。このように、Ｍａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯをサポートしない端末のためにｎｏｎ−Ｍａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯ用ＣＳＩ−ＲＳを送信する場合は、該当端末は個別的な送信アンテナを区分してチャネル状態を測定できないが、それぞれの仮想送信アンテナに複数の実際送信アンテナが割り当てられることによって相対的に高い送信電力で信号が送信される。また、それぞれの仮想送信アンテナに割り当てられる送信電力が高いほど端末がチャネル状態を測定する正確性が高くなる。

図５では、それぞれのアンテナグループに個別的な時間リソースを割り当ててＭａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯのためのＣＳＩ−ＲＳを送信したが、Ｍａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯのためのＣＳＩ−ＲＳは個別的な時間リソースの他に個別的な周波数リソースを割り当てて送信することもできる。

図６は、本発明の実施形態によって個別的な周波数リソースを割り当ててＭａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯのためのＣＳＩ−ＲＳを送信することを図示する。

図６でＭａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯのためのＣＳＩ−ＲＳ６００は、一つのサブフレームに該当する時間区間で送信される。図６で複数のアンテナグループのためのＣＳＩ−ＲＳ６１０が同一なサブフレーム内で相異なるＯＦＤＭシンボル又は副搬送波に載って送信されることが分かる。

Ｍａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯのためのＣＳＩ−ＲＳを送信する方法は、図５及び図６のように個別的なアンテナグループに個別的な時間リソース又は周波数リソースを割り当てる方法の他に２種類の方法を複合的に活用して時間及び周波数リソースを割り当てる方法も可能である。

図５及び図６のように、Ｍａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯのためのＣＳＩ−ＲＳを送信するためにはｅＮＢがＣＳＩ−ＲＳを送信するに先行して端末にこれと関連した制御情報を通報しなければならない。上記制御情報はＭａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯのためのＣＳＩ−ＲＳを端末が適切に受信してこれに基づいて適切なチャネル状態判定を実行するために必要な情報である。このような制御情報には下記の情報が少なくとも一つ含まれることができる。

１）Ｍａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯのためのＣＳＩ−ＲＳが幾つかの送信アンテナで構成されるかに対する情報
２）Ｍａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯのためのＣＳＩ−ＲＳが幾つかのアンテナグループで構成されているかに対する情報
３）Ｍａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯのためのＣＳＩ−ＲＳを構成するアンテナグループが各々幾つかの送信アンテナで構成されているかに対する情報
４）Ｍａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯのためのＣＳＩ−ＲＳが送信される時間及び周波数リソース位置。ここには各アンテナグループに対するＣＳＩ−ＲＳが送信される時間及び周波数リソースの位置が含まれる
５）Ｍａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯのためのＣＳＩ−ＲＳが送信される時間周期
６）Ｍａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯのためのＣＳＩ−ＲＳの送信電力に対する情報であって、ＣＳＩ−ＲＳの送信電力とＰＤＳＣＨの送信電力の比率など
７）Ｍａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯのためのＣＳＩ−ＲＳのスクランブリングシーケンス（ｓｃｒａｍｂｌｉｎｇ ｓｅｑｕｅｎｃｅ）を発生させるために使用される初期状態の値

また、ｎｏｎ−Ｍａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯと関連して下記の情報が少なくとも一つ含まれることができる。

１）Ｎｏｎ−Ｍａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯのためのＣＳＩ−ＲＳが幾つかの送信アンテナで構成されているかに対する情報
２）Ｎｏｎ−Ｍａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯのためのＣＳＩ−ＲＳが送信される時間及び周波数リソース位置
３）Ｎｏｎ−Ｍａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯのためのＣＳＩ−ＲＳが送信される時間周期
４）Ｎｏｎ−Ｍａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯのためのＣＳＩ−ＲＳの送信電力に対する情報であって、ＣＳＩ−ＲＳの送信電力とＰＤＳＣＨの送信電力の比率など
５）Ｎｏｎ−Ｍａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯのためのＣＳＩ−ＲＳのスクランブリングシーケンス（ｓｃｒａｍｂｌｉｎｇ ｓｅｑｕｅｎｃｅ）を発生させるために使用される初期状態の値

上記Ｍａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯのためのＣＳＩ−ＲＳの送信電力に対する情報とｎｏｎ−Ｍａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯのためのＣＳＩ−ＲＳの送信電力に対する情報は、端末にとって、それぞれのＣＳＩ−ＲＳを受信して正確なチャネル状態を判定するための制御情報である。上記でＭａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯ用ＣＳＩ−ＲＳと関連した制御情報とｎｏｎ−Ｍａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯ用ＣＳＩ−ＲＳと関連した制御情報は、ＣＳＩ−ＲＳと別途に端末に伝えられる。Ｍａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯ用であるか、それとも、ｎｏｎ−Ｍａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯ用であるかによってチャネル状態を判定する方法が変わるので効果的な通信のためには上記の２種類の情報がＭａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯ用であるか、それとも、ｎｏｎ−Ｍａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯ用であるかを端末が知っていなければならない。すなわち、端末は、Ｍａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯ用ＣＳＩ−ＲＳと関連した制御情報とｎｏｎ−Ｍａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯ用ＣＳＩ−ＲＳと関連した制御情報の両方を受信して、基地局はそれぞれの制御情報がＭａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯ用であるか、それとも、ｎｏｎ−Ｍａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯ用であるかを区分できる制御情報を追加して端末に送ることができる。

上記では、Ｍａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯのためのＣＳＩ−ＲＳをアンテナグループ別に分けて送信する方法を説明した。このような方法では端末がアンテナ別にチャネルを測定してチャネル状態情報を判定するので、各アンテナ別にチャネルを測定できるように個別的な送信リソースが割り当てられなければならない。このような方法は送信アンテナ別に充分な送信電力を割り当てることができる場合に有用に使用される。一方、送信アンテナ別に充分な送信電力を割り当てることができない場合はアンテナ別にチャネルの測定をすることよりも、ｅＮＢが複数個のビーム（ｂｅａｍ）を生成して端末が該当ビームのうち一つ以上のビームを選択する方法がより効率的である。このように複数個のビームを活用する方法はそれぞれのビームを個別的な送信リソースを使用して送信し、ビームは同一複数個の送信アンテナを活用して生成されるが、アンテナに適用されるプリコーディングがビーム別に相違する。すなわち、ビーム１とビーム２は同一な４０個の送信アンテナを使用して送信されるがビーム１に適用されるプリコーディングとビーム２に適用されるプリコーディングは相異する。

相異なるようにプリコーディングされ送信される複数個のビームを使用して、Ｍａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯのためのＣＳＩ−ＲＳを送信する場合は、上記複数の送信アンテナを複数のアンテナグループに分けて送信したように複数のビームを複数のビームグループに分けて送信することができる。

図７は、本発明の実施形態によって複数のビームを５個のビームグループに分けて各ビームグループを個別的な時間区間で送信することを図示する（７１０）。

図７でも各アンテナグループには８個の送信アンテナがあるので、各送信区間で各アンテナグループは一つの８ポート用ＣＳＩ−ＲＳリソース７００を活用してＣＳＩ−ＲＳを送信する。図７では、サブフレーム内の特定ＣＳＩ−ＲＳリソースを使用してＭａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯ用ＣＳＩ−ＲＳを送信するが（７２０）、サブフレーム毎に相異なるビームグループに対する送信を実行することによって多くのビームに対するＣＳＩ−ＲＳを送信することができる。

図８は、本発明の実施形態によって個別的な時間リソースの他に個別的な周波数リソースを割り当てて複数個のビームに対するＣＳＩ−ＲＳを送信することを図示する（８１０）。図８でもＭａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯのためのＣＳＩ−ＲＳ８００は、一つのサブフレームに該当する時間区間で送信される。

次に、Ｍａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯシステムにおけるリンク適応（ｌｉｎｋ ａｄａｐｔａｔｉｏｎ）方法に対して説明する。

効果的なＭａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯを使用したデータの送受信のためには、複数の端末に対して同時に無線信号を送信するｍｕｌｔｉ−ｕｓｅｒＭＩＭＯを効果的に活用できなければならない。Ｍａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯを使用するシステムの場合は、送信アンテナの個数が数十個又はそれ以上であることができるが、このように多くのアンテナを活用するためには多くの端末に同時に無線信号を送信できなければならない。多くの端末に同時に無線信号を送信する場合は、他の端末のための信号がマルチユーザＭＩＭＯ干渉を発生させ、干渉のサイズはｍｕｌｔｉ−ｕｓｅｒＭＩＭＯに参加する端末の数が多いほど大きくなる。一例として、１０個の端末に同時に送信するｍｕｌｔｉ−ｕｓｅｒＭＩＭＯを実行する場合は、１０個の端末のうち一つの端末は、残りの９個の端末に送信された信号によってマルチユーザＭＩＭＯ干渉を受けて性能劣化を体験する。

また、多くの端末に対して同時に信号送信を実行するために特定端末の観点で最適なプリコーディングが存在しても、他の端末に発生させる干渉量を考慮して他のプリコーディングを使用しなければならない場合が発生する。ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａシステムの場合は端末が自身に最適なプリコーディングをｅＮＢに通報しながら、該当プリコーディングが適用される場合にサポート可能なデータ率（ｄａｔａ ｒａｔｅ）に対する情報をｅＮＢに通報する。サポート可能なデータ率に対する情報は上記のプリコーディングが適用された場合にだけ有効な情報であるので、ｅＮＢは、端末が要請しないプリコーディングを適用する場合にどのデータ率を端末がサポートできるのか分からない。一般的にこのような問題をリンク適応の不正確性の問題と言う。

本発明では、上記の通りにリンク適応が不正確に発生する問題点を解決するためのリンク適応方法を提案する。

図９は、本発明の実施形態によるリンク適応方法を図示する。

図９でｅＮＢは９００のように、端末に、第１次チャネル測定のためのＣＳＩ−ＲＳ（コースＣＳＩ；Ｃｏａｒｓｅ ＣＳＩ）を送信する。上記ＣＳＩ−ＲＳを受信した端末はこれを使用して９１０のように第１次チャネル状態情報をｅＮＢに通報する。上記第１次チャネル測定のためのＣＳＩ−ＲＳ９００が周期的な信号の場合は、第１次チャネル状態情報９１０も周期的に通報される情報であり得る。第１次チャネル状態情報９１０は、複数の端末から各々通報されることができる。このように通報された第１次チャネル状態情報を使用して、ｅＮＢは、９２０から一次的にどの端末にデータ送信のための無線リソースを割り当てるかを判定する。本発明では、上記選択された端末を無線リソース割当候補端末と称する。９２０で、ｅＮＢが決定した無線リソース割当候補端末は９３０でｅＮＢから第２次ＣＳＩ−ＲＳを受信するように通報を受ける。無線リソース割り当て９２０と第２次ＣＳＩ−ＲＳ通報（９３０）は同一時間区間で同時に行われることができる。９４０で、第２次ＣＳＩ−ＲＳ（ファインＣＳＩ−ＲＳ；Ｆｉｎｅ ＣＳＩ−ＲＳ）を受信した端末は、該当ＣＳＩ−ＲＳを使用して第２次チャネル状態情報をｅＮＢに通報する。これを受信したｅＮＢは、９５０で、実際ダウンリンク無線リソースを割り当てる端末を選択して、それら端末にトラフィックチャネルを受信するために必要な制御情報を送信する。上記実際のダウンリンク無線リソースを割り当てられる端末は、上記無線リソース割当候補端末と相異なることができる。

上記第２次ＣＳＩ−ＲＳは、第１次ＣＳＩ−ＲＳと次のような差異点を少なくとも一つ有する。
１）第１次ＣＳＩ−ＲＳは、複数個の端末が同時に受信する信号であるが、第２次ＣＳＩ−ＲＳは端末別に相異なる信号が割り当てられて送信される。
２）第１次ＣＳＩ−ＲＳは周期的に送信される信号であり、複数の端末が受信する一方、第２次ＣＳＩ−ＲＳはｅＮＢの判定によって送信されるか否かが決定され、第１次ＣＳＩ−ＲＳを受信した端末のうち一部だけが受信する信号である。
３）第１次ＣＳＩ−ＲＳは全周波数帯域にわたって送信される。これは端末にとって全周波数帯域を測定して最も良い周波数領域を探すためである。一方、第２次ＣＳＩ−ＲＳは、ｅＮＢの判定によって一部の周波数領域にだけ送信される。これはｅＮＢが既に端末に最も適合した周波数領域を探したからである。
４）第１次ＣＳＩ−ＲＳを測定した端末は、該当ＣＳＩ−ＲＳに基づいて、どのプリコーディングが最適であるかを判定する。一方、第２次ＣＳＩ−ＲＳは、既にｅＮＢが該当端末に適切であると判定したプリコーディングが適用された信号であるので、最適のプリコーディングを判定する過程を必要としない。

上記第２次ＣＳＩ−ＲＳを受信した端末が送信する第２次チャネル状態情報は第１次チャネル状態情報に相対的な値として報告される。一例として、第１次チャネル状態情報のうちＳＩＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）又はデータ送信率がＡであり、第２次ＣＳＩ−ＲＳを受信した端末が測定したＳＩＮＲ又はデータ送信率がＡ＋Δである場合、端末は、第２次チャネル状態情報としてＡ＋Δを通報するのではなく、Δだけを通報する。このように相対的な値を第２次チャネル状態情報として送信することは第２次チャネル状態情報の情報量を減少させて、アップリンクで端末が送信しなければならないオーバヘッドを減少させる効果がある。

図１０は、本発明の実施形態による第１次ＣＳＩ−ＲＳと第２次ＣＳＩ−ＲＳが周波数領域で送信されることを図示する。

図１０の第１次ＣＳＩ−ＲＳ１０００は、システム送信帯域の全てのリソースブロック（ＲＢ）で送信される信号であり、複数個の端末が受信する信号である。一方、第２次ＣＳＩ−ＲＳ１０１０、１０２０、１０３０、１０４０は、端末別に別途に割り当てられ、システム送信帯域の一部ＲＢでのみ送信されることができる信号である。また、図１０で図示されるように、複数個の第２次ＣＳＩ−ＲＳが同一サブフレーム及びＲＢ内で送信されることができる。一例として、図１０の１０１０と１０２０の第２次ＣＳＩ−ＲＳは相異なる端末のための信号であるが、同一なサブフレーム内で同一ＲＢを使用して送信される。

図１０と同一な第２次ＣＳＩ−ＲＳを受信するためにｅＮＢが端末に第２次ＣＳＩ−ＲＳを受信するための制御情報を伝達しなければならない。上記第２次ＣＳＩ−ＲＳを受信するための制御情報は図９の９２０のようにｅＮＢが端末に送信する形態で通報することができる。上記制御情報は、次の情報のうち少なくとも一つを含む。

１）第２次ＣＳＩ−ＲＳがどの端末のためのものであるかに対する情報。この情報は別途の制御情報を定義して送信することもでき、制御チャネルのＣＲＣコードを端末固有指示者情報（ＵＥＩＤ）に初期化して送信することもできること
２）第２次ＣＳＩ−ＲＳがどの周波数領域（すなわち、ＲＢ）に送信されるかに対する情報
３）第２次ＣＳＩ−ＲＳがどの時間領域（すなわち、サブフレーム）に送信されるかに対する情報
４）第２次ＣＳＩ−ＲＳが送信されるＲＢ及びサブフレーム内で複数個のＣＳＩ−ＲＳ送信リソースが存在する場合にどのＣＳＩ−ＲＳ送信リソースを使用して送信されるかに対する情報
５）第２次ＣＳＩ−ＲＳが幾つかの送信アンテナポートを介して送られるかに対する情報
６）第２次ＣＳＩ−ＲＳとデータ信号用に送信されるＰＤＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）間送信電力の比率

上記は、端末が自身に割り当てられた第２次ＣＳＩ−ＲＳを受信するために必要な情報である。この他にもｅＮＢは該当端末以外の端末に割り当てられた第２次ＣＳＩ−ＲＳを受信するために必要な情報を該当端末に通報することができる。このように他の端末に割り当てられた第２次ＣＳＩ−ＲＳを受信するために必要な情報を端末に通報する理由は、端末にとってマルチユーザＭＩＭＯ送信時に発生されるマルチユーザＭＩＭＯ干渉を他の端末に割り当てられた第２次ＣＳＩ−ＲＳを受信することで測定できるようにするためである。マルチユーザＭＩＭＯ干渉の測定のための他の端末に割り当てられた第２次ＣＳＩ−ＲＳを受信するためには、端末自身に割り当てられた第２次ＣＳＩ−ＲＳを受信するために必要な上記情報と同一に、他の端末に割り当てられた第２次ＣＳＩ−ＲＳを受信するために必要な情報が必要である。上記第２次ＣＳＩ−ＲＳを受信するために必要な情報はＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａでサポートされる制御チャネルであるＰＤＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）又はＥ−ＰＤＣＣＨ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）で送信されることができる。このようにＰＤＣＣＨ又はＥ−ＰＤＣＣＨを使用して第２次ＣＳＩ−ＲＳと関連した全ての情報を端末に通報する場合に過度のダウンリンクオーバヘッドを発生させることがある。このような過度のダウンリンクオーバヘッドを防ぐために上記情報のうち一部は上位シグナリングを使用して設定し、必ず必要な情報だけをＰＤＣＣＨ又はＥ−ＰＤＣＣＨを使用して送信することができる。

また、図１０の第２次ＣＳＩ−ＲＳは全ての周波数帯域で送信されず、一部周波数帯域にだけ送信される。このように一部周波数帯域にだけ送信されることは、データ信号が送信される周波数帯域と同一な帯域で送信することによって、データが送信される特定周波数帯域の正確なチャネル状態を判定できるようにするためである。ＰＤＣＣＨ又はＥ−ＰＤＣＣＨを介して送信しなければならない第２次ＣＳＩ−ＲＳのための制御情報量を減少させることができる一つの方法は、第２次ＣＳＩ−ＲＳのための送信リソースをセミスタティック（ｓｅｍｉ−ｓｔａｔｉｃ）に設定することである。

図１１は、本発明の実施形態によるサブフレーム別に第１次ＣＳＩ−ＲＳと第２次ＣＳＩ−ＲＳが送信されることを図示する。

図１１を参照すれば、サブフレーム０では第１次ＣＳＩ−ＲＳと第２次ＣＳＩ−ＲＳが同時に送信される。サブフレーム０で第１次ＣＳＩ−ＲＳと第２次ＣＳＩ−ＲＳは１１００、１１１０、１１２０、１１３０のＣＳＩ−ＲＳ送信リソースを使用して送信される。サブフレーム７では第２次ＣＳＩ−ＲＳだけがＣＳＩ−ＲＳ送信リソース１１４０、１１５０、１１６０、１１７０を使用して送信される。また１１００、１１１０、１１２０、１１３０のＣＳＩ−ＲＳ送信リソースはｅＮＢが指定した端末に割り当てられたことが分かる。一例として、１１００のＣＳＩ−ＲＳ送信リソースはグループＡに属した端末が第２次ＣＳＩ−ＲＳを受信するように割り当てられている。すなわち、グループＡに属した端末はｅＮＢから自身のための第２次ＣＳＩ−ＲＳが特定ＲＢ又はＲＢに割り当てられるという通報を受けると、該当ＲＢ又はＲＢに存在する複数個のＣＳＩ−ＲＳ送信リソースのうついずれかに自身のための第２次ＣＳＩ−ＲＳが存在するのかが分かる。このような方法は端末に複数個のＣＳＩ−ＲＳ送信リソースのうちどれを割り当てているかに対する別途の制御情報をＰＤＣＣＨ又はＥ−ＰＤＣＣＨに送信する必要がなくてダウンリンクのオーバヘッドを減少させる効果がある。また、図１１でグループＡに属した端末は自身のための第２次ＣＳＩ−ＲＳが特定ＲＢに割り当てられるという通報をｅＮＢから受ける場合（１１００）に、自身のための第２次ＣＳＩ−ＲＳが存在するということと、残り１１１０、１１２０、１１３０のＣＳＩ−ＲＳ送信リソースには他の端末のためのＣＳＩ−ＲＳが存在するということが分かる。上記の情報を使用して端末は自身と同一なＲＢで発生されるマルチユーザＭＩＭＯインタフェースを１１１０、１１２０、１１３０のＣＳＩ−ＲＳ送信リソースに載せられた受信電力を測定して判定できる。

図１１のように一定のＣＳＩ−ＲＳリソースを第２次ＣＳＩ−ＲＳのために設定する場合は、次の情報のうち少なくとも一つが上位シグナリングを使用して端末に通報されなければならない。

１）端末に割り当てられる第２次ＣＳＩ−ＲＳのためのＣＳＩ−ＲＳ送信リソース
２）他の端末に割り当てられる第２次ＣＳＩ−ＲＳのためのＣＳＩ−ＲＳ送信リソース
上記情報を受信した端末は自身に第２次ＣＳＩ−ＲＳが割り当てられたという通報をＰＤＣＣＨ又はＥ−ＰＤＣＣＨを介して受ける場合、自身の第２次ＣＳＩ−ＲＳが送信されるＣＳＩ−ＲＳ送信リソースでは無線チャネルを測定する信号を受信し、他のＣＳＩ−ＲＳ送信リソースではマルチユーザＭＩＭＯインタフェースを測定するための信号を受信する。

次に、本発明の他の実施形態によってＭａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯシステムで干渉信号を測定する方法を説明する。

効果的なＭａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯを使用したデータの送受信のためには端末がＭａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯ送受信が行われる時に発生されるマルチユーザＭＩＭＯ干渉を効果的に判定する必要がある。上記では、他の端末に割り当てられる第２次ＣＳＩ−ＲＳを使用してマルチユーザＭＩＭＯ干渉を測定する方法を提案したが、他の端末に割り当てられる第２次ＣＳＩ−ＲＳを直接的に測定してマルチユーザＭＩＭＯ干渉を測定する方法の他に第２次ＣＳＩ−ＲＳが割り当てられる端末別に干渉測定リソースを割り当ててマルチユーザＭＩＭＯ干渉を測定する方法も適用可能である。

上記干渉測定リソースは特定端末が自身に受信される干渉のサイズを測定するために活用する無線リソースであって、端末に第２次ＣＳＩ−ＲＳが割り当てられ、正確なチャネル状態情報を判定する必要がある場合に使用される。上記干渉測定リソースは一つ以上のＲＥで構成され、上記ＲＥでは干渉測定リソースが割り当てられた端末に送信される無線信号は送信されず、他の端末に送信される無線信号だけが送信される。すなわち、ＵＥ１に特定干渉測定リソースが割り当てられた時に、ｅＮＢは、ＵＥ１がマルチユーザＭＩＭＯ干渉だけを測定できるように、上記干渉測定リソースを介してＵＥ１に対する送信信号は送信せず、他の端末に対する送信信号だけを送信する。このように干渉測定リソースを介して他の端末に対する信号だけを受信した端末は正確なマルチユーザＭＩＭＯ干渉を測定できる。

端末別にＰＤＣＣＨ又はＥ−ＰＤＣＣＨを通して、上記干渉測定リソースが割り当てられたか否かが通報されることができる。このような場合、ｅＮＢが端末に第２次ＣＳＩ−ＲＳが割り当てられたか否かを通報する同時に干渉測定リソースの割り当てを通報することができる。

図１２は、本発明の実施形態によってｅＮＢが端末に、第２次ＣＳＩ−ＲＳ及び干渉測定リソースが割り当てられたか否かを通報することを図示する。

図１２は、１２３０を除くと、図９と同一である。すなわち、図１２でｅＮＢは１２００のように端末に第１次チャネル測定のためのＣＳＩ−ＲＳ（Ｃｏａｒｓｅ ＣＳＩ）を送信する。上記ＣＳＩ−ＲＳを受信した端末はこれを使用して１２１０のように第１次チャネル状態情報をｅＮＢに通報する。上記第１次チャネル測定のためのＣＳＩ−ＲＳ１２００が周期的な信号の場合に、第１次チャネル状態情報１２１０も周期的に通報される情報であり得る。第１次チャネル状態情報１２１０は、複数の端末から各々通報されることができる。このように通報された第１次チャネル状態情報を使用してｅＮＢは１２２０で無線リソース割当候補端末を選択する。１２２０でｅＮＢが決定した無線リソース割当候補端末は１２３０でｅＮＢから第２次ＣＳＩ−ＲＳを受信するように通報を受ける。またｅＮＢは１２３０で端末に第２次ＣＳＩ−ＲＳと干渉測定リソース（Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ；ＩＭＲ）割り当てに対する通報を受ける。無線リソース割り当て１２２０と第２次ＣＳＩ−ＲＳ通報１２３０は同一時間区間で同時に行われることができる。１２４０で、第２次ＣＳＩ−ＲＳ（Ｆｉｎｅ ＣＳＩ−ＲＳ）を受信した端末は該当ＣＳＩ−ＲＳを使用して第２次チャネル状態情報をｅＮＢに通報する。これを受信したｅＮＢは１２５０で実際ダウンリンク無線リソースを割り当てる端末を選択して、それら端末にトラフィックチャネルを受信するために必要な制御情報を送信する。

１２３０で送信される干渉測定リソースを通報する制御情報には、次の情報のうち少なくとも一つが含まれる。

１）干渉測定リソースがどの端末のためのものであるかに対する情報。この情報は別途の制御情報を定義して送信することもでき、制御チャネルのＣＲＣコードを端末固有指示者情報（ＵＥＩＤ）に初期化して送信することもできること。
２）干渉測定リソースがどの周波数領域（すなわち、ＲＢ）に存在するかに対する情報。
３）干渉測定リソースがどの時間領域（すなわち、サブフレーム）に存在するかに対する情報。
４）干渉測定リソースが送信されるＲＢ及びサブフレーム内で複数個の干渉測定リソースが存在する場合いずれかを使用して干渉を測定するかに対する情報。

図１２のようにＰＤＣＣＨ又はＥ−ＰＤＣＣＨなどの制御チャネルを使用して干渉測定リソースを割り当て受ける方法の他に上位シグナリングを使用して固定された位置の干渉測定リソースが設定される方法がある。このような方法では、端末に第２次ＣＳＩ−ＲＳが割り当てられる場合に第２次ＣＳＩ−ＲＳが存在するＲＢ内で上位シグナリングに設定された干渉測定リソースを使用する。上記方法の長所は干渉測定リソースを割り当てるためにＰＤＣＣＨ又はＥ−ＰＤＣＣＨに別途の制御情報が送信される必要がないことである。もう一つの方法は、第２次ＣＳＩ−ＲＳのＣＳＩ−ＲＳ送信リソースと干渉測定リソースを連係するものである。上記方法では、端末が割り当てられた第２次ＣＳＩ−ＲＳがどのＣＳＩ−ＲＳ送信リソースを使用するかによって、該当端末に割り当てられる干渉測定リソースが変わる。

図１３は、本発明の実施形態による干渉測定リソースが周波数領域で割り当てられることを図示する。

図１３の第１次ＣＳＩ−ＲＳ１３００は、システム送信帯域の全てのＲＢで送信される信号であり複数個の端末が受信する信号である。図１３で、同一な二つのＲＢで二つの端末に各々固有の第２次ＣＳＩ−ＲＳと干渉測定リソースが割り当てられた。図１３でＵＥ１は１３１０の第２次ＣＳＩ−ＲＳを使用して無線チャネルを測定し、１３２０の干渉測定リソースを使用して干渉量を測定する。ＵＥ２は、第２次ＣＳＩ−ＲＳ１３３０を使用して無線チャネルのチャネル状態を測定し干渉測定リソース１３４０を使用して干渉量を測定する。上記第２次ＣＳＩ−ＲＳと干渉測定リソースが同一周波数帯域を占有することが分かる。このように同一周波数帯域を占有するようにすることは実際データが送信される周波数帯域でチャネル推定及び干渉測定が行われ、より正確なチャネル状態情報を判定できるようにするためである。また、上記干渉測定リソース及び第２次ＣＳＩ−ＲＳは全ての周波数帯域で送信されず、一部周波数帯域でのみ送信される。このように一部周波数帯域でのみ送信されることも、データ信号が送信される周波数帯域と同一帯域で発生させることによって、データが送信される特定周波数帯域の正確なチャネル状態を判定できるようにするためである。

図１４は、本発明の実施形態による送信装置を図示する。

図１４で第１次ＣＳＩ−ＲＳ送信器１４００で発生される信号と第２次ＣＳＩ−ＲＳ及び干渉測定リソース送信器１４２０で発生される信号は、制御機１４１０によって送信されるか否かが決定される。上記第１次ＣＳＩ−ＲＳの場合は、前述した通り、周期的に送信される信号であり、複数個の送信アンテナ又は複数個の送信アンテナが発生させる複数個のビームに対するチャネルを測定するための信号を送信する。一方、第２次ＣＳＩ−ＲＳの場合はｅＮＢがどの時間区間で送信するのか、どの端末に送信するのか、どの周波数帯域に送信するのかを制御機１４１０が毎サブフレームごとに決定する。送信されるか否かが決定された各信号はＲＥマッパ（ｍａｐｐｅｒ）１４３０によって送信されるＲＥに載せられて送信される。また、制御機１４１０は、第２次ＣＳＩ−ＲＳ及び干渉測定リソースの送信に対する制御情報を各端末にＰＤＣＣＨ又はＥ−ＰＤＣＣＨを使用して通報する。ここで、各端末が第２次ＣＳＩ−ＲＳ又は干渉測定リソースを受信するために必要な情報のうち一部は、ｅＮＢと端末の所定の規則によって端末が判定することがある。

図１５は、本発明の実施形態による受信装置を図示する。

図１５で受信された無線信号は、ＲＥデマッパ（Ｄｅｍａｐｐｅｒ）１５００で第１次ＣＳＩ−ＲＳ、第２次ＣＳＩ−ＲＳ、干渉測定リソースに分類されて、各々第１次ＣＳＩ−ＲＳ受信器１５１０と第２次ＣＳＩ−ＲＳ及び干渉測定リソース受信器１５３０に入力される。上記第１次ＣＳＩ−ＲＳ受信器１５１０は全周波数帯域で送信される信号を受信するための受信器であり、上記第２次ＣＳＩ−ＲＳ及び干渉測定リソース受信器１５３０は、ｅＮＢが割り当てる時間区間及び周波数帯域でのみ信号を受信するための受信器である。上記第２次ＣＳＩ−ＲＳ及び干渉測定リソース受信器１５３０がどの時間区間及び周波数帯域で信号を受信するかは制御機１５２０によって決定され、制御機１５２０はｅＮＢからＰＤＣＣＨ又はＥ−ＰＤＣＣＨを受信することによって、それを通報されるか前述した通りｅＮＢと端末機と間の所定の規則によってそれに対する情報を把握する。

以上、本発明を具体的な実施形態を参照して詳細に説明してきたが、本発明の範囲及び趣旨を逸脱することなく様々な変更が可能であるということは、当業者には明らかであり、本発明の範囲は、上述の実施形態に限定されるべきではなく、特許請求の範囲の記載及びこれと均等なものの範囲内で定められるべきものである。

１０００ 第１次ＣＳＩ−ＲＳ
１０１０、１０２０、１０３０、１０４０ 第２次ＣＳＩ−ＲＳ
１１４０、１１５０、１１６０、１１７０ ＣＳＩ−ＲＳ送信リソース
１２００ ＣＳＩ−ＲＳ
１２１０ 第１次チャネル状態情報
１２３０ 第２次ＣＳＩ−ＲＳ通報
１３００ 第１次ＣＳＩ−ＲＳ
１３３０ 第２次ＣＳＩ−ＲＳ
１３４０ 干渉測定リソース
１４００ 第１次ＣＳＩ−ＲＳ送信器
１４１０ 制御機
１４２０ 干渉測定リソース送信器
１４３０ マッパ
１５００ デマッパ
１５１０ 第１次ＣＳＩ−ＲＳ受信器
１５２０ 制御機
１５３０ 干渉測定リソース受信器

Claims (29)

1. 無線通信システムにおける基地局がチャネル状態情報生成のための基準信号を送信する方法であって、
   複数の端末に第１次基準信号を送信するステップと、
   前記複数の端末から前記第１次基準信号に基づいて生成されたチャネル状態情報を受信するステップと、
   無線リソースを割り当てる候補端末を選択し、前記選択した候補端末に第２次基準信号を送信するステップと、
   前記候補端末から前記第２次基準信号に基づいて生成されたチャネル状態情報を受信するステップと、
   前記第２次基準信号に基づいて生成されたチャネル状態情報に基づいて、前記候補端末から無線リソースを割り当てる端末を選択し、前記選択した端末にデータ受信のための制御情報を送信するステップとを含むことを特徴とする方法。
2. 前記第２次基準信号を送信するステップは、前記候補端末に割り当てる無線リソースに対する情報と前記第２次基準信号を受信するための制御情報を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１に記載の方法。
3. 前記第２次基準信号を送信するステップは、前記候補端末に割り当てる干渉測定リソースに対する情報を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２に記載の方法。
4. 無線通信システムにおける端末がチャネル状態情報生成のための基準信号を受信する方法であって、
   基地局から第１次基準信号を受信し、前記第１次基準信号に基づいてチャネル状態情報を生成して前記基地局に送信するステップと、
   前記基地局から第２次基準信号を受信し、前記第２次基準信号に基づいてチャネル状態情報を生成して前記基地局に送信するステップと、
   前記基地局からデータ受信のための制御情報を受信するステップとを含むことを特徴とする方法。
5. 前記第２次基準信号を受信するステップは、前記無線リソース割り当て情報と前記第２次基準信号を受信するための制御情報を受信するステップをさらに含むことを特徴とする請求項４に記載の方法。
6. 無線通信システムにおけるチャネル状態情報生成のための基準信号を送信する基地局装置であって、
   第１次基準信号を生成して複数の端末に送信する第１次基準信号送信器と、
   前記複数の端末から前記第１次基準信号に基づいて生成されたチャネル状態情報を受信し、無線リソースを割り当てる候補端末を選択し、第２次基準信号を生成して前記選択した候補端末に送信する第２次基準信号送信器と、
   前記第１次及び第２次基準信号送信器を制御し、前記候補端末から前記第２次基準信号に基づいて生成されたチャネル状態情報を受信し、前記第２次基準信号に基づいて生成されたチャネル状態情報に基づいて前記候補端末から無線リソースを割り当てる端末を選択して、前記選択した端末にデータ受信のための制御情報を送信する制御機と、
   前記第１次及び第２次基準信号送信器と前記制御機から出力される信号を無線リソースにマッピングして送信するマッパと、を含むことを特徴とする基地局装置。
7. 前記第２次基準信号送信器は、前記候補端末に割り当てる無線リソースに対する情報と前記第２次基準信号を受信するための制御情報を送信することを特徴とする請求項６に記載の基地局装置。
8. 前記第２次基準信号送信器は、前記候補端末に割り当てる干渉測定リソースに対する情報を送信することを特徴とする請求項７に記載の基地局装置。
9. 無線通信システムにおけるチャネル状態情報生成のための基準信号を受信する端末装置であって、
   基地局から第１次基準信号を受信し、前記第１次基準信号に基づいてチャネル状態情報を生成する第１次基準信号受信器と、
   前記基地局から第２次基準信号を受信し、前記第２次基準信号に基づいてチャネル状態情報を生成する第２次基準信号受信器と、
   前記基地局からデータ受信のための制御情報を受信し、前記第１次及び第２次基準信号受信器を制御する制御機と、
   前記第１次及び第２次基準信号と前記制御信号を区分するデマッパとを含むことを特徴とする端末装置。
10. 前記第２次基準信号受信器は、前記無線リソース割り当て情報と前記第２次基準信号を受信するための制御情報を受信することを特徴とする請求項９に記載の端末装置。
11. 前記第２次基準信号は、端末別に相異なるように割り当てられることを特徴とする請求項１又は４に記載の方法又は請求項６に記載の基地局装置又は請求項９に記載の端末装置。
12. 前記第１次基準信号は全周波数帯域を介して送信され、前記第２次基準信号は全体周波数帯域より少ない帯域を介して送信されることを特徴とする請求項１又は４に記載の方法又は請求項６に記載の基地局装置又は請求項９に記載の端末装置。
13. 相異なる端末のための前記第２次基準信号が同一なサブフレーム内で同一なリソースブロックを使用して送信されることを特徴とする請求項１１に記載の方法、又は基地局装置又は端末装置。
14. 前記制御情報は、前記第２次基準信号を受信する端末に対する情報と、前記第２次基準信号が送信される時間及び周波数リソース情報と、前記第２次基準信号が送信される送信アンテナポートに関する情報と、前記第２次基準信号の送信電力に関する情報のうち少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法、又は基地局装置又は端末装置。
15. 前記第２次基準信号受信器は、該当端末に対する第２次基準信号が受信されるリソース以外の他のリソースを介して受信される第２次基準信号を干渉信号と判定して前記チャネル状態情報を生成することを特徴とする請求項１４に記載の端末装置。
16. 前記第２次基準信号受信器は、干渉測定リソースに対する情報を受信することを特徴とする請求項１１に記載の端末装置。
17. 前記干渉測定リソースに対する情報は、前記干渉測定リソースを割り当てられた端末に対する情報と、前記干渉測定リソースに対する周波数及び時間情報と、同一時間又は周波数リソース内に複数個の干渉測定リソースが存在する場合にどの干渉信号を測定するかに対する情報のうち少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１６に記載の方法、又は基地局装置又は端末装置。
18. 前記第２次基準信号に基づいて生成されたチャネル状態情報は、前記第１次基準信号に基づいて生成されたチャネル状態情報に対する相対値であることを特徴とする請求項１１に記載の方法、又は基地局装置又は端末装置。
19. 前記第２次基準信号に基づいてチャネル状態情報を生成するステップは、該当端末に対する第２次基準信号が受信されるリソース以外の他のリソースを介して受信される第２次基準信号を干渉信号と判定することを特徴とする請求項１４に記載の方法。
20. 前記第２次基準信号を受信するステップは、干渉測定リソースに対する情報を受信するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
21. 前記マッパは、相異なる端末のための前記第２次基準信号を同一サブフレーム内で同一リソースブロックにマッピングして送信することを特徴とする請求項１１に記載の基地局装置。
22. 無線通信システムにおける基地局がチャネル状態情報生成のための基準信号を送信する方法であって、
    複数個の送信アンテナを複数個のアンテナグループに分けるステップと、
    相異なる時間区間又は周波数区間で前記アンテナグループ別に前記基準信号を端末に送信し、同一時間区間又は周波数区間で全てのアンテナグループに対する他の基準信号を送信するステップとを含むことを特徴とする方法。
23. 前記アンテナグループ別アンテナに個数によって前記基準信号送信のための物理リソースブロックを割り当てるステップをさらに含むことを特徴とする請求項２２に記載の方法。
24. 前記基準信号を送信する前に、前記基準信号送信のための制御情報を前記端末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２２に記載の方法。
25. 無線通信システムにおける基地局がチャネル状態情報生成のための基準信号を送信する方法であって、
    複数個の送信アンテナを介して送信される複数個のビームを複数個のビームグループに分けるステップと、
    相異なる時間区間又は周波数区間で前記ビームグループ別に前記基準信号を端末に送信し、同一時間区間又は周波数区間で全てのアンテナに対する他の基準信号を送信するステップとを含むことを特徴とする方法。
26. 前記ビームグループ別アンテナの個数によって前記基準信号送信のための物理リソースブロックを割り当てるステップをさらに含むことを特徴とする請求項２５に記載の方法。
27. 前記基準信号を送信する前に、前記基準信号送信のための制御情報を前記端末に送信するステップをさらに含むことを特徴とする２５に記載の方法。
28. 前記制御情報は、前記送信アンテナの個数と、前記ビームグループの個数と、前記基準信号が送信される時間及び周波数リソースの位置と、前記基準信号が送信される周期と、前記基準信号の送信電力に対する情報と、前記基準信号のスクランブリングシーケンスを発生させるために使用される初期状態値のうち少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項２２又は２５に記載の方法。
29. 前記制御情報は、前記全てのビームグループに対する前記他の基準信号のための送信アンテナの個数と、前記全てのビームグループに対する前記他の基準信号が送信される時間及び周波数リソースの位置と、前記全てのビームグループに対する前記他の基準信号が送信される周期と、前記全てのビームグループに対する前記他の基準信号の送信電力に対する情報と、前記全てのビームグループに対する前記基準信号のスクランブリングシーケンスを発生させるために使用される初期状態値のうち少なくとも一つをさらに含むことを特徴とする請求項２２又は２５に記載の方法。

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