JP7104428B2 - ４ＴｘＭＩＭＯのためのＰＵＣＣＨでのＣＳＩフィードバックのためのコードブックサブサンプリング - Google Patents

Description

本願は、全般的に、ワイヤレス通信システムに関し、より特定的に、多入力多出力（ＭＩＭＯ）送信のための、物理ダウンリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）データのプリコーディング、及びコードブックベースのフィードバックを用いる関連する復調基準信号に関する。

直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）方式では、複数のシンボルが、直交性が得られるように離間される複数のキャリヤで送られる。ＯＦＤＭ変調器が、典型的に、直列－並列コンバータにデータシンボルを入れ、直列－並列コンバータの出力が周波数ドメインデータシンボルとしてみなされる。帯域の両端の周波数ドメイントーンは、ゼロに設定され得、ガードトーンと呼ばれる。これらのガードトーンにより、ＯＦＤＭ信号が適切なスペクトルマスク内に収まる。周波数ドメイントーンの中には、レシーバにおいて既知となる値に設定されるものがある。これらには、チャネル状態情報基準信号（ＣＳＩ－ＲＳ）及び専用又は復調基準信号（ＤＭＲＳ）がある。これらの基準信号はレシーバにおけるチャネル推定に有用である。

複数の送信／受信アンテナを用いる多入力多出力（ＭＩＭＯ）通信システムでは、データ送信はプリコーディングを介して行なわれる。本明細書中、プリコーディングとは、Ｌ－ストリームデータのＰ－ストリームへの線形（行列）変換を指し、Ｌはレイヤ（送信ランクとも呼ばれる）の数を示し、Ｐは送信アンテナの数を示す。専用（即ち、ユーザ固有の）ＤＭＲＳを用いることにより、基地局又はｅＮＢ（ｅＮＢ）等のトランスミッタが、レシーバとして機能するユーザ機器（ＵＥ）に対してトランスペアレントなプリコーディング動作を行い得る。ユーザ機器からプリコーディング行列推奨を得ることは、基地局にとって有益である。このことは特に、アップリンク及びダウンリンクチャネルが周波数帯域の異なる部分を占有する場合、即ち、アップリンク及びダウンリンクが可逆ではない、周波数分割複信（ＦＤＤ）の場合に当てはまる。従って、ＵＥからｅＮＢへのコードブックベースのフィードバックが好ましい。コードブックベースのフィードバックを可能にするために、プリコーディングコードブックが設計される必要がある。

３ＧＰＰロングタームエボリューション（ＬＴＥ）の仕様は、２－アンテナ、４－アンテナ、及び８－アンテナ送信のためのコードブックを含む。これらのコードブックは効率良く設計されているとはいえ、本発明者等は、ダウンリンク（ＤＬ）スペクトル効率において、今なお更なる改善が可能であると認識している。従って、以下の好適実施形態は、これらの課題並びに先行技術に対する改善に向けられている。

ワイヤレス通信システムにおける、チャネル状態情報（ＣＳＩ）及びプリコーディング行列インジケータ（ＰＭＩ）フィードバックのためのシステム及び方法が開示される。少なくとも１つのリモートレシーバからのプリコーディング行列インジケータ（ＰＭＩ）フィードバックに基づくマルチ－アンテナ送信のために、プリコーディング行列が生成される。ここで、ＰＭＩは、それぞれ、第１のコードブック及び第２のコードブックからの２つの行列の行列乗算から導き出されるプリコーディング行列の選択を示す。データストリームの１つ又は複数のレイヤが、プリコーディング行列を用いてプリコーディングされ、リモートレシーバに送られる。

一実施形態において、ワイヤレス通信システム内のユーザ機器によってチャネル状態情報（ＣＳＩ）フィードバックが送信される。ユーザ機器は物理アップリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）を介してＣＳＩフィードバック信号を送信する。ＵＥが第１のフィードバックモードで構成されている場合、ＣＳＩは、ランクインジケータ（ＲＩ）及び第１のプリコーディング行列インジケータ（ＰＭＩ１）をジョイントコーディングする第１のレポートと、チャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）及び第２のプリコーディング行列インジケータ（ＰＭＩ２）をコーディングする第２のレポートとを含む。ＵＥが第２のフィードバックモードで構成されている場合、ＣＳＩは、ＲＩをコーディングする第１のレポートと、ＣＱＩ、ＰＭＩ１、及びＰＭＩ２をコーディングする第２のレポートとを含む。ＲＩ及びＰＭＩ１のジョイントコーディングがコードブックサブサンプリングを用い、ＰＭＩ１、ＰＭＩ２、及びＣＱＩのジョイントコーディングがコードブックサブサンプリングを用いる。サブモード１が選択されている場合、ＲＩ及びＷ１は、レポート１において、コードブックサブサンプリングを用いてジョイントエンコーディングされる。サブモード２が選択されている場合、Ｗ１及びＷ２は、レポート２において、コードブックサブサンプリングを用いてジョイントエンコーディングされる。

例示のワイヤレス通信ネットワーク１００を示す。

例示の実施形態に従ったレポーティングプロセスを示すフローチャートである。

例示のネットワークシステムにおける、モバイルＵＥ及びｅＮＢの内部詳細を示すブロック図である。

ＰＵＣＣＨモード１－１サブモード１のための時間ドメインレポートシーケンスを示す。 ＰＵＣＣＨモード１－１サブモード２のための時間ドメインレポートシーケンスを示す。 ＰＵＣＣＨモード２－１のための時間ドメインレポートシーケンスを示す。

図１は例示のワイヤレス通信ネットワーク１００を示す。ネットワーク１００は、複数の基地局１０１、１０２、及び１０３を含む。動作において、通信ネットワークは、必然的により多くの基地局を含む。各基地局１０１、１０２、及び１０３（ｅＮＢ）は、対応するカバレッジエリア１０４、１０５、及び１０６にわたって動作可能である。各基地局のカバレッジエリアは更にセルに分割される。図示されたネットワークにおいて、各基地局のカバレッジエリアは、３つのセル１０４ａ～ｃ、１０５ａ～ｃ、１０６ａ～ｃに分割される。電話ハンドセット等のユーザ機器（ＵＥ）１０７がセルＡ１０４ａ内に示されている。セルＡ１０４ａは、基地局１０１のカバレッジエリア１０４内にある。基地局１０１は、ＵＥ１０７への伝送を送信し、ＵＥ１０７からの伝送を受け取る。ＵＥ１０７がセルＡ１０４ａから出てセルＢ１０５ｂに入ると、ＵＥ１０７は基地局１０２にハンドオーバーされ得る。ＵＥ１０７は基地局１０１に同期されているので、ＵＥ１０７は、基地局１０２へのハンドオーバーを開始するために非同期ランダムアクセスを用いることができる。

非同期のＵＥ１０７は、また、アップリンク１０８の時間又は周波数又はコードリソースの割り当てを要求するために、非同期ランダムアクセスを用いる。ＵＥ１０７が、トラフィックデータ、測定レポート、トラッキングエリア更新等であり得る、送信の準備ができているデータを有する場合、ＵＥ１０７はアップリンク１０８上にランダムアクセス信号を送信し得る。このランダムアクセス信号は、ＵＥ１０７がＵＥデータを送信するためにアップリンクリソースを要求していることを基地局１０１に通知する。基地局１０１はＵＥ１０７のアップリンク送信のために割り当てられたリソースのパラメータを含むメッセージを、可能なタイミングエラー訂正と共に、ダウンリンク１０９を介してＵＥ１０７に送信することによって応答する。基地局１０１によって、ダウンリンク１０９に送信されたリソース割り当て及び可能なタイミングアドバンスメッセージを受け取った後、ＵＥ１０７は、随意的にその送信タイミングを調整し、所定の時間間隔の間、割り当てられたリソースを用いるアップリンク１０８上にそのデータを送信する。

基地局１０１が、周期的アップリンクサウンディング基準信号（ＳＲＳ）送信のためにＵＥ１０７を構成する。基地局１０１は、ＳＲＳ送信からアップリンクのチャネル状態情報（ＣＳＩ）を推定する。本発明の好適実施形態は、コードブックベースのフィードバックを用いて、プリコーディングされたマルチ－アンテナ送信を介し、改善された通信を提供する。セルラー通信システムにおいて、ＵＥが一意的に、任意の時間に単一のセルラー基地局又はｅＮＢに接続され、それらによってサービングされる。このようなシステムの例は、ＬＴＥ－アドバンスト（ＬＴＥ－Ａ）システムを含む、３ＧＰＰ ＬＴＥシステムである。ｅＮＢにおける送信アンテナの数が増えると、所望のプロパティを備える効率的なコードブックを設計するためのタスクの難しくなる。

セルラー通信システムにおけるダウンリンクデータ送信では、ＵＥが、ダウンリンク基準信号を介してダウンリンクワイヤレスチャネルを測定し、測定されたチャネル状態情報（ＣＳＩ）をｅＮＢにレポートする。ｅＮＢは、このＣＳＩレポートを利用して、ＵＥへのデータ送信スキームを決定するように、ダウンリンクのリンクアダプテーション及びスケジューリングを行なう。これらデータ送信スキームには、時間／周波数リソース割り振り、変調及びコーディングスキームが含まれるがそれらに限定されない。チャネル推定のためにＵＥによって用いられる基準信号は、セル－固有基準信号（ＣＲＳ）、又はＬＴＥにおけるチャネル状態情報基準信号（ＣＳＩ－ＲＳ）であり得る。ＣＳＩは、ｅＮＢに対する推奨ＭＩＭＯ送信プロパティのセットの形式でレポートされる。ＣＳＩは、チャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）、プリコーディング行列インジケータ（ＰＭＩ）、プリコーディングタイプインジケータ（ＰＴＩ）、及び／又はランク表示（ＲＩ）で構成される。ＲＩは、ＵＥがｅＮＢに送信するように推奨するデータレイヤの数を示す。ＰＭＩは、あらかじめｅＮＢ及びＵＥに既知である所定のコードブックにおける推奨プリコーディング行列に対するインデックスである。ＣＱＩは、推奨ＲＩ／ＰＭＩがデータ送信に用いられる場合に経験するであろうとＵＥが予測するチャネル品質を反映する。ＣＳＩをレポートするためにＵＥによって用いられ得る時間及び周波数リソースは、ｅＮＢによって制御される。物理アップリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）上の異なるＣＳＩ構成要素（ＣＱＩ、ＰＭＩ、ＰＴＩ、及び／又はＲＩ）を周期的にフィードバックするように、ＵＥが、より高いレイヤによって、半静的に構成される。ＣＳＩフィードバックのために異なるＰＵＣＣＨモードが構成され得る。

一実施形態において、ＣＳＩフィードバックのためのデュアルステージコードブックが下記に提案される積構造に基づく。
Ｗ＝Ｗ_１Ｗ_２ （１）
ここで、Ｗ１はワイドバンド／ロングタームチャネルプロパティを対象とし、Ｗ２は周波数選択性／ショートタームチャネルプロパティを対象とする。構成要素Ｗ１、Ｗ２の各々はコードブックが割り振られる。従って、２つの別個のコードブック、ＣＢ_１及びＣＢ_２が必要である。Ｗは複合プリコーダと称される。Ｗ１及びＷ２の選択は、それぞれ、ＰＭＩ_１及びＰＭＩ_２を介して示される。

ＬＴＥリリース８ ４Ｔｘコードブックは、４－アンテナ基地局に対するチャネルフィードバックに用いられ、ハウスホルダー構造を用いて設計される。ここで、ランクｒ（ｒ＝１、２、３、４）のコードブックは、１６個のプリコーディング行列を含み、それらは４ビットのフィードバックオーバヘッドを生じる。ＬＴＥリリース１２では、４Ｔｘコードブックはより大きなコードブックサイズに拡張され得る。フィードバックオーバヘッドの実質的な増加を避けるため、ＬＴＥリリース１２ ４Ｔｘコードブックは、ＬＴＥリリース１０において８Ｔｘ ＭＩＭＯのために導入されたコードブックに用いられたような二重コードブック構造を用いて拡張され得る。ここで、各プリコーディング行列は、Ｗ＝Ｗ１Ｗ２と表される。本明細書中、Ｗは複合プリコーディング行列を意味し、Ｗ１はワイドバンド／ロングタームチャネルプロパティに対応するワイドバンドの第１のプリコーディング行列であり、Ｗ２はショートターム／ナローバンドチャネルプロパティに対応するナローバンドの第２のプリコーディング行列である。Ｗ１は、システム帯域幅全体に対して１回のみレポートされればよいので、複合コードブック（Ｗ）サイズがＬＴＥリリース８コードブックより実質的に大きい場合であっても、フィードバックオーバヘッドが効果的に制限され得る。また、Ｗ１は、ロングタームチャネル特性を反映するので、ショートタームチャネルプロパティを対象とするＷ２より実質的に低いレートでフィードバックされ得る。

ＬＴＥリリース１２における拡張４Ｔｘコードブックは、二重コードブック構造を用いて設計される。ランク－１／２では、Ｗ１及びＷ２コードブックは両方共、１６個のプリコーダを含むサイズ４ビットである。ランク－３／４では、Ｗ１コードブックが単一の４×４単位行列を含み、Ｗ２コードブックがリリース８コードブックを再使用し、即ち、ランク毎に１６個のプリコーダであるように、リリース８コードブックが再使用される。このように、Ｗ１＋Ｗ２の総ペイロードは、ランク－１／２／３／４では８／８／４／４ビットである。最大ＰＵＣＣＨペイロードが１１ビットであるため、ＰＵＣＣＨペイロード制限に合うように、コードブックサブサンプリングが実装される必要がある。本開示では、サブモード１及びサブモード２のためのＰＵＣＣＨモード１－１、及びＰＵＣＣＨモード２－１に関連して、コードブックサブサンプリングメカニズムの概要を説明する。

サブモード１：Ｗ１及びＷ２が異なる時間インスタンスで（例えば、異なるサブフレームで）レポートされる。

サブモード２：Ｗ１及びＷ２が同じ時間インスタンスで（例えば、同じサブフレームで）レポートされる。

表１は、ＰＵＣＣＨモード１－１のためのレポーティング構造である。形式ｘ＋ｙを有する表のエントリが、ジョイントエンコーディングについての可能性を示す。各ＣＳＩレポート、レポート１又はレポート２は、持続期間１ｍｓの１サブフレームに１つのＰＵＣＣＨで送られる。ＰＵＣＣＨの最大ペイロードは１１ビットである。従って、ＰＵＣＣＨ上のいかなるＣＳＩフィードバックも１１ビットのペイロード制限を超えるべきではない。総ＣＳＩペイロードは、ＰＵＣＣＨでレポートされるＣＳＩの内容、例えば、ＲＩ、Ｗ１、Ｗ２、ＣＱＩ、又はそれらの組み合わせに依存する。４Ｔｘ ＭＩＭＯチャネルでは、ＵＥによってレポートされる最大ランク（ＲＩ）は、最大２－レイヤデータ通信が可能なＵＥでは２であり、最大４－レイヤデータ通信が可能なＵＥでは４である。従って、ＲＩビット幅は、２－レイヤ又は４－レイヤ通信が可能なＵＥでは、それぞれ、１ビット又は２ビットである。ＣＱＩビット幅は、ＰＵＣＣＨモード及びＲＩの関数である。ＲＩ＝１の場合、ＵＥは、４ビットを用いて、単一レイヤデータ通信についての１つのＣＱＩをレポートする。１より大きいＲＩでは、ＵＥは、２つのデータコードワードについての２つのＣＱＩをレポートする。第１のコードワードについての第１のＣＱＩは４ビットを有し、第２のコードワードについてのＣＱＩは、３ビットを用いて、第１のコードワードのＣＱＩとは異なってエンコードされる。従って、総ＣＱＩオーバーヘッドはＲＩ＝１では４ビットであり、ＲＩ＞１では７ビットである。Ｗ１及びＷ２のためのビット幅は、コードブックサイズに依存し、異なるランクでは異なり得る。例えば、サブサンプリングされていないＷ１コードブックが４ビットであり、サブサンプリングされていないＷ２コードブックが４ビットである場合、コードブックサブサンプリングのないＣＱＩ＋Ｗ１＋Ｗ２の総ペイロードは、ＰＵＣＣＨモード１－１サブモード２のレポート２では、７＋８＝１５ビットであり、１１ビットＰＵＣＣＨペイロードを超える。従って、ＵＥが、フルの４ビットＷ１及び４ビットＷ２コードブックの代わりに、より小さいサイズのサブサンプリングされたコードブック内でＰＭＩ選択を実施する場合にコードブックサブサンプリングが要求される。

表１から以下のことが明らかである。サブモード１では、レポート２は、単純に、ＬＴＥリリース８ ＰＭＩの原則に従う。ここで、Ｗ２はＬＴＥリリース８ ＰＭＩに類似している。従って、Ｗ２に関連するペイロードが４ビットを超えない限り、コードブックサブサンプリングを実施する必要がない。サブモード２では、レポート１は、ＬＴＥリリース８ ＲＩのみを実施する。従って、コードブックサブサンプリングはここでは無関係である。コードブックサブサンプリングは、サブモード１／レポート１及びサブモード２／レポート２のために必要とされる。これを以下で説明する。

図２は、例示の実施形態に従ったレポーティングプロセスを示すフローチャートである。図２は、開始ブロック２０１からスタートする。テストブロック２０２は、ＰＵＣＣＨモード１－１サブモード１、ＰＵＣＣＨモード１－１サブモード２、又はＰＵＣＣＨモード２－１が選択されているか否かを判定する。ＰＵＣＣＨモード１－１サブモード１が選択されている場合、ブロック２０３がレポート１を生成し、ＲＩ及びＷ１はジョイントエンコーディングされる。それらは、また、これ以降の表の１つに従ってコードブックサブサンプリングされる。ブロック２０４は、別々にエンコードされたＣＱＩ及びＷ２を用いてレポート２を生成する。ＰＵＣＣＨモード１－１サブモード１の時間ドメインレポーティングシーケンスが図４Ａに示される。

ブロック２０２においてＰＵＣＣＨモード１－１サブモード２が選択される場合、ブロック２０５がレポート１を生成する。これは、別々にエンコードされたＲＩを含む。ブロック２０６が、ＣＱＩ、Ｗ１、及びＷ２を用いてレポート２を生成する。Ｗ１及びＷ２は、これ以降の表の１つに従ったコードブックサブサンプリングを用いてジョイントエンコーディングされる。ＰＵＣＣＨモード１－１サブモード２の時間ドメインレポーティングシーケンスが図４Ｂに示される。

ブロック２０２においてＰＵＣＣＨモード２－１が選択される場合、ブロック２０７が、ＲＩ及びプリコーディングタイプインジケータ（ＰＴＩ）を含むレポート１を生成する。ブロック２０９において、ＰＴＩの値がチェックされる。ＰＴＩ＝０の場合、ブロック２１０が、ワイドバンドＷ１を含むレポート２を生成し、ブロック２１１が、ワイドバンドＷ２及びＣＱＩを含むレポート３を生成する。ブロック２０９においてＰＴＩ＝１の場合、ブロック２１２が、ワイドバンドＷ２及びＣＱＩを含むレポート２を生成し、ブロック２１３が、サブバンドＷ２サブバンドＣＱＩ、及びサブバンドの位置を示すバンドインジケータを生成する。サブバンドＷ２、サブバンドＣＱＩ、及びサブバンドインジケータは、これ以降の表に従ったＷ２コードブックサブサンプリングを用いてエンコードされる。ＰＵＣＣＨモード２－１の時間ドメインレポーティングシーケンスが図４Ｃに示される。

図２は継続ブロック２１３で終了する。

（コードブック拡張）
このレポーティング構造を備えて用いられ得る拡張４Ｔｘコードブックが、２０１４年２月１１日出願の米国特許出願番号１４／１７７，５４７、発明の名称「ＬＴＥにおける４ＴＸコードブック拡張」に開示され、その全体が参照として本明細書に組み込まれる。
米国特許出願番号１４／１７７，５４７

米国特許出願番号１４／１７７，５４７にコードブック拡張の詳細が見出される。このＬＴＥリリース８コードブックは、グリッドオブビーム（ＧｏＢ）構造に従って設計された拡張コードブック構成要素によって増強されている。参考として、米国特許出願番号１４／１７７，５４７に提案されたコードブックが下記に再掲されており、下記のＰＵＣＣＨサブサンプリングの説明のために用いられる。

ＧｏＢ構成要素では、各プリコーダＷは、Ｗ＝Ｗ１Ｗ２として表される。

Ｗ１のためのプリコーディングサブスペースは、Ｎ個の離散フーリエ変換（ＤＦＴ）ビームによってオーバーサンプリングされる。

各ワイドバンドＷ１は、特定の発射角（ＡｏＤ）及び角度広がりを網羅するように、Ｎｂ個の近隣又は非近隣ビームを含む。異なるＷ１行列が、オーバーラップするＮｂ／２個のＤＦＴビームを有することも有しないこともある。

ナローバンドＷ２はビーム選択及び共位相調整（ｃｏ－ｐｈａｓｉｎｇ）を行なう。

オーバーラップのないＧｏＢコードブックでは、コードブックを表すために下記の行列が与えられる。

オーバーラップを備えたＧｏＢコードブックでは、コードブックを表すために下記の行列が与えられる。

（拡張コードブック１）
一実施形態において、ＬＴＥリリース８ ４Ｔｘコードブックは、近隣のＷ１オーバーラップがない場合、（Ｎ，Ｎｂ）＝（１６，４）のＧｏＢ構成要素によって強化（ａｕｇｍｅｎｔ）される。

（ランク－１：）

→サイズ－５（ブロック対角ＧｏＢを用いて強化されたＬＴＥリリース８コードブック）

Ｗ_１＝Ｉ_４のとき、Ｗ_２∈Ｃ_{２，Ｒ８Ｔｘ４ｒ１}であり、ここで、Ｃ_{２，Ｒ８Ｔｘ４ｒ１}は、Ｗ２のために用いられるＬＴＥリリース８ ４Ｔｘランク－１コードブックを意味する。

（ランク－２：）

→サイズ－５（ブロック対角ＧｏＢを用いて強化されたＬＴＥリリース８コードブック）

Ｗ_１＝Ｉ_４のとき、Ｗ_２∈Ｃ_{２，Ｒ８Ｔｘ４ｒ２}であり、ここで、Ｃ_{２，Ｒ８Ｔｘ４ｒ２}は、Ｗ２のために用いられるＬＴＥリリース８ ４Ｔｘランク－２コードブックを意味する。

ランク－３及びランク－４では、ＬＴＥリリース８コードブックを再使用する。

この設計は、近隣のオーバーラップするＷ１を含むように拡張され得る。

（ランク－１：）

（ランク－２：）

ここで、Ｃ２コードブックは同じままである。

（拡張コードブック２）
一実施形態において、ＬＴＥリリース８ ４Ｔｘコードブックは、近隣のＷ１オーバーラップがない場合、（Ｎ，Ｎｂ）＝（１６，４）のＧｏＢ構成要素によって強化される。ＬＴＥリリース８ ４Ｔｘコードブックは、ＬＴＥリリース１２ ４Ｔｘコードブックに含まれない。

（ランク－１：）

→サイズ－４

（ランク－２：）

→サイズ－４

ランク－３及びランク－４では、ＬＴＥリリース８コードブックを再使用する。

この設計は、近隣のオーバーラップするＷ１を含むように拡張され得る。

（ランク－１：）

（ランク－２）

Ｃ２コードブックは同じままである。

（拡張コードブック３）
更に別の実施形態において、ランク－１及びランク－２コードブックは、拡張コードブック１と同じであり、ランク－３及びランク－４コードブックは、（Ｎ，Ｎｂ）＝（４，４）ＧｏＢ構造を用いて拡張されている。

（ランク－３：）

→サイズ－２（ブロック対角ＧｏＢを用いて強化されたリリース－８コードブック）

Ｗ_１＝Ｉ_４のとき、Ｗ_２∈Ｃ_{２，Ｒ８Ｔｘ４ｒ３}であり、ここで、Ｃ_{２，Ｒ８Ｔｘ４ｒ３}は、Ｗ２のために用いられるＬＴＥリリース８ ４Ｔｘランク－３コードブックを意味する。

（ランク－４：）

→サイズ－２（ブロック対角ＧｏＢを用いて強化されたリリース－８コードブック）

Ｗ_１＝Ｉ_４のとき、Ｗ_２∈Ｃ_{２，Ｒ８Ｔｘ４ｒ４で}あり、ここで、Ｃ_{２，Ｒ８Ｔｘ４ｒ４}は、Ｗ２のために用いられるＬＴＥリリース８ ４Ｔｘランク－４コードブックを意味する。

ｉ_１＝０，・・・，７に対応する。

Ｗ２はｉ_２＝８，・・・，１５のために確保され得る。

（拡張コードブック４）
更に別の実施形態において、ランク－１及びランク－２コードブックは拡張コードブック２と同じであり、ランク－３及びランク－４コードブックは、（Ｎ，Ｎｂ）＝（４，４）ＧｏＢ設計を用いて拡張される。

（ランク－３：）

→サイズ－２（ブロック対角ＧｏＢを用いて強化されたリリース－８コードブック）

Ｗ_１＝Ｉ_４のとき、Ｗ_２∈Ｃ_{２，Ｒ８Ｔｘ４ｒ３}であり、ここで、Ｃ_{２，Ｒ８Ｔｘ４ｒ３}は、Ｗ２のために用いられるＬＴＥリリース８ ４Ｔｘランク－３コードブックを意味する。

（ランク－４：）

→サイズ－２（ブロック対角ＧｏＢを用いて強化されたリリース－８コードブック）

Ｗ_１＝Ｉ_４のとき、Ｗ_２∈Ｃ_{２，Ｒ８Ｔｘ４ｒ４}であり、ここで、Ｃ_{２，Ｒ８Ｔｘ４ｒ４}は、Ｗ２のために用いられるＬＴＥリリース８ ４Ｔｘランク－４コードブックを意味する。

のとき、

であり、ｉ_１＝０，・・・，７に対応する。

Ｗ２は、ｉ_２＝８，・・・，１５のために確保され得る。

（コードブックサブサンプリングサブモード１（ＲＩ＋Ｗ１））
このケースにおいて、ＲＩレポーティング間隔の任意の実際的範囲に対してエラー伝搬の影響が重大にならないことを確実にするために、総ペイロードＲＩ＋Ｗ１は小さく保たれる。従って、この目的を達成するため、Ｗ１のためにコードブックＣ１にサブサンプリングが行なわれるとき下記アクションが行なわれる。
ＲＩ及びＷ１のジョイントエンコーディング。
Ｗ１＝Ｉ_４行列はサブサンプリングされるべきでない。即ち、サブサンプリングされたＷ１コードブック（Ｃ１）は４×４単位行列を含まなければならない。
２つの異なるＷ１行列の間でオーバーラップするビームが存在する場合、それらはスキップされ得る。
より高いランクの送信（ランク＞２）では、プリコーディング利得が小さいことが予測されるので、固定されたプリコーディング（１つのＷ１行列のみを用いる）も適宜考慮されるべきである。これは、高いランク（例えば、ランク３及び４）のために、ＬＴＥリリース１２ ４ＴｘコードブックがＬＴＥリリース８ コードブックを再使用しない場合当てはまる。

上記原則を考慮し、３つの例示のＷ１コードブックサブサンプリングスキームを、本セクションに示される表においてこれ以降に示す。これらの例は仮説の総数の増加に従って並べられている。なお、一例の一部分を他の例の他の部分と組み合わせることも可能であることに留意されたい。

（拡張コードブック１のためのサブサンプリング）
上記の拡張コードブック１に対し、下記のサブサンプリングスキームが提案される。

表２及び表３は、上記の拡張コードブック１のためのコードブックＣ１のサブサンプリングを示す。

ＧｏＢ構成要素のために、Ｗ１オーバーラップが導入される場合、下記のサブサンプリングスキームが提案される。

表４は、Ｗ１オーバーラップを備えた、上記の拡張コードブック１のためのコードブックのサブサンプリングである。

或いは、サブサンプリングされたＣ１コードブックは、ランク－１及びランク－２のいずれか又は両方について、コードワードｉ_１＝１，３，５，７を、ｉ_１＝２，４，６，８で置き換えてもよい。

（拡張コードブック２のためのサブサンプリング）
拡張コードブック２のために、下記のサブサンプリングスキームが提案される。

表５は、拡張コードブック２のためのコードブックＣ１のサブサンプリングを示す。

ＧｏＢ構成要素のためにＷ１オーバーラップが導入される場合、下記のサブサンプリングスキームが提案される。

表６は、Ｗ１オーバーラップを備えた拡張コードブック２のためのコードブックＣ１のサブサンプリングを示す。

或いは、サブサンプリングされたコードブックＣ１は、ランク－１及びランク－２のいずれか又は両方について、コードワードｉ_１＝２，４，６，を、ｉ_１＝１，３，５，７で置き換えてもよい。

（拡張コードブック３のためのサブサンプリング）
拡張コードブック３のために、下記のサブサンプリングスキームが提案される。

表７は、拡張コードブック３のためのコードブックＣ１のサブサンプリングを示す。

ＧｏＢ構成要素のために、Ｗ１オーバーラップが導入される場合、下記のサブサンプリングスキームが提案される。

表８は、Ｗ１オーバーラップを備えた、上記の拡張コードブック３のためのコードブックＣ１のサブサンプリングを示す。

或いは、サブサンプリングされたＣ１コードブックは、ランク－１及びランク－２のいずれか又は両方について、コードワードｉ_１＝１，３，５，７を、ｉ_１＝２，４，６，８で置き換えてもよい。

（拡張コードブック４のためのサブサンプリング）
拡張コードブック４のために、下記のサブサンプリングスキームが提案される。

表９は、拡張コードブック４のためのコードブックＣ１のサブサンプリングを示す。

ＧｏＢ構成要素のためにＷ１オーバーラップが導入される場合、下記のサブサンプリングが提案される。

表１０は、Ｗ１オーバーラップを備えた拡張コードブック４のためのコードブックＣ１のサブサンプリングを示す。

或いは、サブサンプリングされたＣ１コードブックは、ランク－１及びランク－２のいずれか又は両方について、コードワードｉ_１＝２，４，６，８を、ｉ_１＝１，３，５，７で置き換えてもよい。

表２～表１０における上記の例示の設計のいずれについても、一つの例の一部分を、表２～表１０における他の例の他の部分と組み合わせることが可能である。

（コードブックサブサンプリングサブモード２（ＣＱＩ、Ｗ１＋Ｗ２））
このケースにおいて、ＬＴＥリリース８ＰＵＣＣＨフォーマット２／２ａ／２ｂと同じワーストケースカバレッジを確実にするために、Ｗ１＋Ｗ２を合わせたＣＱＩの総ペイロードは１１ビットを超えるべきではない。従って、そのような目的を達成するために、Ｗ１＋Ｗ２のためのコードブックＣ１＋Ｃ２にサブサンプリングが行なわれるとき、下記のアクションが行なわれる。
１１ビットの最大ＰＵＣＣＨオーバーヘッドを維持するために、
－ＲＩ＝１：ＣＱＩが４ビットを占めるので、Ｗ１＋Ｗ２のためのペイロードは、７ビットを超えるべきでない。及び
－ＲＩ＞１：ＣＱＩが７ビットを占めるので、Ｗ１＋Ｗ２のためのペイロードは４ビットを超えるべきでない。
可能である場合は、Ｗ１及びＷ２のジョイントエンコーディングが行なわれるべきである。これは、最小オーバーヘッドを備えたＷ１＋Ｗ２の高効率シグナリングを確実にする。
オーバーラップビームは最適化特徴とみなされ得るので、２つの異なるＷ１行列の間のオーバーラップビームは適宜スキップされ得る。
より高いランクの送信（ランク＞４）では、プリコーディング利得が小さくなると予測されるので、固定プリコーディング（１つのＷ１行列のみを用いる）も適宜考慮されるべきである。
Ｃ１及びＣ２のサブサンプリングも別々でなくジョイントで行なわれ得る。

上記原則を考慮し、３つの例示のＷ１＋Ｗ２コードブックサブサンプリングスキームが下記に与えられる。Ｗ１及びＷ２のインデックスは、それぞれ、ｉ_１及びｉ_２によって与えられる。

（拡張コードブック１のためのサブサンプリング）
Ｗ１のオーバーラップがない場合、拡張コードブック１として提案された４Ｔｘコードブックを用いて、下記のサブサンプリングスキームが提案される。

表１１は、Ｗ１オーバーラップがない拡張コードブック１のための、コードブックＣ１＋Ｃ２のサブサンプリングを示す。

拡張コードブック１の設計に、近隣のＷ１行列の間にオーバーラップが導入される場合、下記のサブサンプリングが提案される。

表１２は、Ｗ１オーバーラップを備えた拡張コードブック１のための、コードブックＣ１＋Ｃ２のサブサンプリングを示す。

（拡張コードブック２のためのサブサンプリング）
Ｗ１オーバーラップがない場合、拡張コードブック２として提案される４Ｔｘコードブックを用いて、下記のサブサンプリングスキームが提案される。

表１３は、Ｗ１オーバーラップを用いない、拡張コードブック２のための、コードブックＣ１＋Ｃ２のサブサンプリングを示す。

拡張コードブック２の設計に、近隣のＷ１行列間のオーバーラップが導入される場合、下記のサブサンプリングが提案される。

表１４は、Ｗ１オーバーラップを備えた、拡張コードブック２のための、コードブックＣ１＋Ｃ２のサブサンプリングを示す。

（拡張コードブック３のためのサブサンプリング）
Ｗ１オーバーラップがない場合、拡張コードブック３のために提案された４Ｔｘコードブックを用いて、下記のサブサンプリングスキームが提案される。

表１５は、Ｗ１オーバーラップがない拡張コードブック３のための、コードブックＣ１＋Ｃ２のサブサンプリングを示す。

拡張コードブック３の設計に、近隣のＷ１行列の間のオーバーラップが導入される場合、下記のサブサンプリングが提案される。

表１６は、Ｗ１オーバーラップを備えた、拡張コードブック３のための、コードブックＣ１＋Ｃ２のサブサンプリングを示す。

（拡張コードブック４のためのサブサンプリング）
Ｗ１オーバーラップがない場合、拡張コードブック４として提案された４Ｔｘコードブックを用いて、下記のサブサンプリングスキームが提案される。

表１７は、Ｗ１オーバーラップがない、拡張コードブック４のための、コードブックＣ１＋Ｃ２のサブサンプリングを示す。

拡張コードブック４の設計に、近隣のＷ１行列間のオーバーラップが導入される場合、下記のサブサンプリングが提案される。

表１８は、Ｗ１オーバーラップを備えた、拡張コードブック４のための、コードブックＣ１＋Ｃ２のサブサンプリングを示す。

表１１～表１８における上記の例示の設計のいずれについても、一つの例の一部分を、他の表１１～表１８における他の例の他の部分と組み合わせることが可能である。

（ＰＵＣＣＨでの４Ｔｘフィードバックのために８Ｔｘサブサンプリングを用いること）
米国特許出願番号１４／１７７，５４７の開示に記載されるように、提案された４Ｔｘコードブックの拡張構成要素は、ＧｏＢ原理を用いて設計される。なお、同じＧｏＢ原理が、Ｎ＝３２、及びＮｂ＝４の場合の、ＬＴＥリリース１０ ８Ｔｘコードブックの設計において用いられていることに留意されたい。なお、ＧｏＢ設計原理は、多くのＴｘ－規模（ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ）（例えば、Ｎｔ＝４，８，１６，・・・）に普遍的に適用可能である。従って、ＧｏＢを用いて設計される４Ｔｘコードブックは、８Ｔｘ ＧｏＢコードブックをダウンスケールすることによって生成され得る。ここで、ダウンスケールとは、８Ｔｘプリコーディング行列の８行から４行を選択することを指す。コードブックダウンスケールの幾つかの可能性が、米国特許出願番号１４／１７７，５４７に説明されている。例えば、４Ｔｘコードブックは、８Ｔｘコードブックの全てのプリコーディング行列をダウンスケールすることによって導出され得る。或いは、４Ｔｘコードブックは、８Ｔｘコードブックのサブセットからダウンサイズされたプリコーディング行列を含む。これらの２つのケースにおいて、ＰＵＣＣＨでの４Ｔｘサブサンプリングは、ＬＴＥリリース１０の８Ｔｘフィードバックのサブサンプリングに基づき得る。

一実施形態において、４Ｔｘコードブック（即ち、ＧｏＢ二重コードブック構造に対応する拡張構成要素）は、８Ｔｘコードブックの全てのプリコーディング行列をダウンスケールすることによって導出される。これは、拡張構成要素の４Ｔｘコードブックが（Ｎ，Ｎｂ）＝（３２，４）を用いて設計され、Ｗ１コードブックＣ１、Ｗ２コードブックＣ２の両方、並びに、複合コードブックＣについて、８Ｔｘコードブックと同じコードブックサイズを有することを暗示する。従って、８Ｔｘ ＰＵＣＣＨサブサンプリングに基づいて、４Ｔｘ ＰＵＣＣＨサブサンプリングを設計することが可能である。

（ランク－１／２）
一実施形態において、拡張ＬＴＥリリース１２ ４Ｔｘコードブックは、完全に再設計され、ダウンスケールされた８Ｔｘプリコーディング行列を含む。拡張ＬＴＥリリース１２コードブックは、いかなるＬＴＥリリース８ コードブックベクトルも含まない。そのような場合、４Ｔｘ ＰＵＣＣＨサブサンプリングが、８Ｔｘと同じＰＵＣＣＨフィードバックメカニズムを再使用し得る。

（２－レイヤ動作が可能なＵＥの場合）
ＰＵＣＣＨサブモード１では、表１９及び表２０に示されるサブサンプリングが用いられ得る。

ＰＵＣＣＨサブモード２では、表２１及び表２２に示されるサブサンプリングが用いられ得る。

ＰＵＣＣＨモード２－１では、８Ｔｘの場合と同じサブサンプリング表及びＰＵＣＣＨフォーマットが４Ｔｘのために用いられ得る。

（ランク－３／４）
４－レイヤ動作が可能なＵＥの場合、ＰＵＣＣＨサブサンプリングは、ランク－３／４のためのコードブック設計に依存する。

拡張４Ｔｘコードブックのランク－３／４がＬＴＥリリース８コードブックを再使用する場合、ＰＵＣＣＨサブサンプリングは、ランク－３及びランク－４（例えば、４×４単位行列）について、１つのワイドバンドＷ１のみ使用可能である事を考慮しなければならない。従って、ＰＵＣＣＨサブサンプリング表２３及び表２４が用いられるべきである。

Ｗ１がＷ２／ＣＱＩとジョイントエンコーディングされるＰＵＣＣＨサブモード２の場合と同様に、４－レイヤ送信が可能なＵＥの場合、ＰＵＣＣＨサブサンプリングは、ランク－３及びランク－４（例えば、単位行列）について、１つのワイドバンドＷ１のみが使用可能である事を考慮しなければならない。表２５及び表２６は、そのようなサブサンプリングの例である。

（他のコードブックのためのサブサンプリング）
継続中の米国特許出願番号１４／１７７，５４７にハイブリッドコードブックが提案されている。

このコードブックのためのサブサンプリングは、幾つかの高レベルの原則に従うべきである。

サブサンプリングされたコードブックは、近隣のビーム及び分散されたビームの両方を用いるＷ１行列を含むべきである。近隣のビームを用いるＷ１は、狭い角度広がりを備え、及び／又は、完全なアンテナ較正を備えるチャンネルにおいて有利である。他方、分散されたビームを用いるＷ１は、大きなアンテナ間隔を備えるチャネル、広い角度広がりを備えるチャネル、又はｅＮＢにおいてタイミング不整合エラーを備えるチャネルに一層適している。

近隣のビームを用いるＷ１行列の場合、ＰＵＣＣＨでのワイドバンドＰＭＩフィードバックにとってエッジ効果が重要でないので、オーバーラップビームを備えた異なるＷ１行列は必要ない。従って、サブサンプリングされたＷ１は、オーバーラップのないＷ１を含むべきである。

分散されたビームを用いるＷ１行列では、各々オーバーサンプリングレートＮ＝３２の１つのＤＦＴビームだけオフセットされる合計８個のＷ１行列が存在することに留意する。サブサンプリングされたコードブックは、サブサンプリング後のオーバーヘッドペイロードに応じて、１つおきのＷ１行列、又は、３つおきのＷ１行列を用い得る。

ＰＵＣＣＨモード１－１サブモード１では、表２７及び表２８に示されるサブサンプリング可能性が提案される。

ＰＵＣＣＨモード１－１サブモード２では、表２９のサブサンプリング可能性が提案される。

（４ＴｘのためのＰＵＣＣＨモード２－１）
新規の４ｔｘコードブックのためにＰＵＣＣＨモード２－１がサポートされる場合、ランク－１／２及びランク－３／４のコードブック設計を考慮して、ＰＵＣＣＨレポーティング構造及びサブサンプリングが検討される必要がある。

最初に、ＰＵＣＣＨモード２－１のレポーティング構造を検討する。
Ｗは、最新のＲＩレポートに基づいて調整された３－サブフレームレポートから決定される。
レポーティングフォーマット：
（レポート１）（タイプ６）：ＲＩ及び１ビットプリコーダタイプ表示（ＰＴＩ）
（レポート２）：
ＰＴＩ＝０：Ｗ１がレポートされる（タイプ２ａ）。
ＰＴＩ＝１：ワイドバンドＣＱＩ及びワイドバンドＷ２がレポートされる（タイプ２ｂ）。
（レポート３）：
ＰＴＩ＝０：ワイドバンドＣＱＩ及びワイドバンドＷ２がレポートされる（タイプ２ｂ）。
ＰＴＩ＝１：サブバンドＣＱＩ、サブバンドＷ２（タイプ１ａ）、及びレポートされたサブバンドＣＱＩ／Ｗ２が適用されるべき、サブバンドの選択されたサブセットをシグナリングするＬビット（例えば、Ｌ＝２）インジケータ。

ＰＵＣＣＨチャネルの最大１１ビットペイロードが与えられる場合、各ＰＵＣＣＨ送信上のＣＳＩビットの総数は、次の制約を満足するものとする。
（タイプ６）：ＲＩ及びＰＴＩの３ビットジョイントエンコーディング。サブサンプリングは必要ではない。
（タイプ２ａ）：ワイドバンドＷ１（ＬＴＥリリース８コードブックが用いられる場合、ランク－１／２では４ビット、ランク－３／４では０ビット）、サブサンプリングは必要ではない。
（タイプ２ｂ）：ワイドバンドＷ１（ＬＴＥリリース８コードブックが用いられる場合、ランク－１／２では４ビット、ランク－３／４では０ビット）、及びＣＱＩ（ランク－１では４ビット、及びランク＞１では７ビット）、サブサンプリングは必要ではない。
（タイプ１ａ）：サブバンドＷ２＋サブバンドＣＱＩ（ランク－１では４ビット、及びランク＞１では７ビット）＋Ｌ（例えば、Ｌ＝２）ビットサブバンドインジケータ。
（ランク１）：サブバンドＷ２ペイロードは４ビットである。
（ランク＞１）：サブバンドＷ２ペイロードは２ビットである。

上述のように、サブサンプリングは、ＰＵＣＣＨタイプ１ａのためにのみ必要とされる。これを以下に説明する。

（ランク－１／２）
ランク－１／２では、４Ｔｘコードブックを設計するために、８Ｔｘと同じＧｏＢフレームワーク及びパラメータが用いられる場合、４ＴｘのＷ１／Ｗ２コードブックサイズは、８Ｔｘのものと正確に同じになる。要するに、Ｗ１ワイドバンドプリコーダが４ビットであり、Ｗ２プリコーダも４ビットである。このように、８ＴｘのためのＰＵＣＣＨモード２－１のサブサンプリング詳細は、何も変更なしに４Ｔｘのために再使用され得る。

表３０はランク－１／２のためのＰＵＣＣＨモード２－１、タイプ１ａサブサンプリングを示す。

（ランク－３／４）
ランク－３／４では、ＧｏＢコードブックが顕著な性能向上をもたらさないか又は幾つかのシナリオにおいて性能劣化を起こすことさえあるという理由で、ＬＴＥリリース８コードブックが再使用されることが好ましい。Ｗ１コードブックは０ビット（例えば、４×４単位行列の単一要素）を有し、Ｗ２コードブックは、４ビットであるＬＴＥリリース８コードブックを再使用する。その結果、４ＴｘＰＵＣＣＨモード２－１のためのサブサンプリングは、Ｗ２を２ビットに減らすように、ランク－３／４について再設計される必要がある。

この問題を解決するために、ＬＴＥリリース８コードブック構造をより注意深く検討する。ＬＴＥリリース８コードブックは、ランクｒ（ｒ＝１，２，３，４）のｌ番目のプリコーダ（ｌ＝０，・・・，１５）が、ｌ番目の４×１ベースベクトルのハウスホルダー変換のｌ列を含むネストされたプロパティを満足する。また、ランク－１ ＬＴＥリリース８コードブックは、１６個のベクトル（例えば、４ビット）から構成される。最初の８個のベクトルは、ｅＮＢにおいて等間隔直線アレイ（ＵＬＡ）アンテナのために好適に用いられるＤＦＴベクトルであり、最後の８個のベクトルは、ｅＮＢにおける交差分極（ＸＰＤ）アンテナ構成のために最適化される。各４Ｔｘ リリース－８ランク－１コードブックの位相は下記の表で示される。

表３１は、ランク－１ ＬＴＥリリース８コードブックの位相の分析である。

最初の８個のランク－１プリコーダがビーム方向｛０，１，２，３，０．５，１．５，２．５，３．５｝×π／２のＤＦＴベクトルに対応することがわかる。これらのＤＦＴベクトルは、［０、２π］度の到来／発射角サブスペースの均一なカバレッジを提供するように均一に分散され、ＵＬＡアンテナアレイのために用いられるのに特に適している。次の８個のランク－１プリコーダは、ＤＦＴベクトルではなく、特定の到来／発射角によって表され得ない。しかしながら、それらは、交差分極アンテナアレイのための空間シグネチャーとして解釈され得る。ここで、第１の交差分極角度（例えば、アンテナ１及びアンテナ２）、及び第２の交差分極角度（例えば、アンテナ３及びアンテナ４）は、それぞれ、２つの個別の２Ｔｘ ＤＦＴベクトルによって表される。ランク－３／４コードブックは各対応するランク－１ベースベクトルのハウスホルダー変換のサブ行列を有するので、ランク－３／４コードブックのサブサンプリングは、対応するランク－１コードブックの共位相調整構造に基づくことが提案される。表３２に示されるサブサンプリングは、４Ｔｘランク－３／４のＰＵＣＣＨタイプ１ａのために提案される。

（実施形態１）
一実施形態において、ランク－３及びランク－４のために、２ビットサブサンプリングされたＷ２コードブックは、ＬＴＥリリース８コードブックにおける４エントリ毎、例えばＷ２：ｉ_２＝｛０，４，８，１２｝＋ｋ、を取る。ここで、ｋはオフセット数である。表３１にｋ＝０と仮定される例が示されている。

（実施形態２）
別の実施形態において、ランク－３及びランク－４では、２ビットサブサンプリングされたＷ２コードブックは、ＬＴＥリリース８コードブックにおいて、第１の４つのエントリ、例えばＷ２：ｉ_２＝０，１，２，３を取る。これらは、４Ｔｘ ＤＦＴプリコーディングサブスペースを均一に量子化する臨界サンプリングされたＤＦＴベクトルであり、等間隔直線アレイ（ＵＬＡ）アンテナを装備する基地局のために良好に機能すると予測される。或いは、Ｗ２：ｉ_２＝４，５，６，７が考慮され得る。
（実施形態３）

別の実施形態において、ランク－３及びランク－４では、２ビットサブサンプリングされたＷ２コードブックは、ＬＴＥリリース８コードブックにおいてプリコーダ８～１１、例えばｉ_２＝８，９，１０，１１を取る。これらのプリコーダは、交差分極（ＸＰＯＬ）アンテナ構成のために良好に機能すると予測される。

（実施形態４）
更に別の実施形態において、ランク－３及びランク－４では、２ビットサブサンプリングされたＷ２コードブックは、実施形態２から２つのＷ２プリコーダ（例えば、ｉ_２＝０，２）、及び実施形態３から２つのプリコーダ（例えば、ｉ_２＝８，１０）を取る。最初の２つのＷ２プリコーダは、ＵＬＡアンテナ構成に適したＤＦＴベクトルであり、次の２つのＷ２プリコーダは、ＸＰＤアンテナ構成に適した非ＤＦＴベクトルである。これにより、ｅＮＢが配備する実際のアンテナ構成に拘らず、ＵＬＡ及びＸＰＯＬアンテナ構成の間でバランスのとれた性能が達成される。

（実施形態５）
更に別の実施形態において、ランク－３及びランク－４では、２ビットサブサンプリングされたＷ２コードブックは、ＲＲＣ－より高いレイヤ信号によって半静的に構成される。ＵＥが、協調マルチポイント（ＣｏＭＰ）送信モードで構成され、マルチＣＳＩ－プロセスを用いて構成される場合、サブサンプリングされたＷ２コードブックのＲＲＣ構成は、ＣＳＩ－ＲＳプロセス毎に独立して実施される。

ｅＮＢが、（例えば、実施形態１～５を用いて）ランク－３／４のためにＰＵＣＣＨタイプ１ａのサブサンプリングスキームを、半静的にＲＲＣ構成させることが可能である。

（他のコードブック設計を用いるサブサンプリング）
他の幾つかのランク－１／２ ４Ｔｘコードブックが可能である。このセクションは、２つの可能なランク－１／２ ４Ｔｘコードブックを示し、それらの、ＰＵＣＣＨモード、１－１サブモード１、ＰＵＣＣＨモード１－１サブモード２、及びＰＵＣＣＨモード２－１のためのサブサンプリング詳細を説明する。

（代替コードブック１）
ランク－１／２のための１つの可能な４Ｔｘコードブックを下記に示す。ここで、Ｗ１は４ビットを有し、Ｗ２は４ビットを有する。

ランク１の場合、

及び、
α（ｉ）＝ｑ_１ ^{２（ｉ－１）} （４１）
であり、ここで、α（ｉ）は共位相調整ベクトルである。

ランク２の場合、

である。

なお、ｎ番目のＷ１行列（ｎ＝０，・・・，１５）は、広い角度広がりを網羅する４つの分散されたＤＦＴビームを含むことに留意されたい。更に、異なるＷ１行列におけるＤＦＴビームは、循環的にシフトされる。最初の８個のＷ１行列（ｎ＝０，・・・，７）は、オーバーラップするＤＦＴビームを有さず、最後の８個のＷ１行列（ｎ＝８，・・・，１５）は、Ｗ１（ｎ＝０，・・・，７）と正確に同じＤＦＴビームのセットを含み、それらは循環的にシフトされることに留意する。従って、Ｗ１のためにサブサンプリングが必要とされる場合、最初の８個のＷ１行列（ｎ＝０，・・・，７）又はそれらのサブセットが用いられるべきであり、最後の８個のＷ１行列（ｎ＝８，・・・，１５）は省かれ得る。

（ＰＵＣＣＨモード１－１サブモード１）
ＲＩ／Ｗ１がジョイントエンコーディングされるサブモード１において、サブサンプリングは、Ｗ２のために必要とされないが、ジョイントエンコーディングされたＲＩ／Ｗ１のためには必要である。詳細はジョイントエンコーディングされたＲＩ／Ｗ１のために許容されたビットの最大数に依存する。一実施形態において、ＲＩ／Ｗ１のためのビットの数は、２－レイヤＵＥでは４ビット、及び４－レイヤＵＥでは５ビットであり、サブサンプリング詳細は、表３３及び表３４に示されている。

別の実施形態において、ＲＩ／Ｗ１のためのビットの数は２－レイヤＵＥでは５ビットであり、４－レイヤＵＥでは６ビットである。この場合、ＲＩ／Ｗ１又はＷ２／ＣＱＩのためのサブサンプリングはなく、ビットフィールドが表３５及び表３６に示されている。

ＲＩ／Ｗ１の最大ペイロードが問題である場合、ＲＩ／Ｗ１のためのビットの数は、２－レイヤＵＥでは３ビットに、４－レイヤＵＥでは４ビットに減らされ得る。このケースでは、ランク－１／２では、１つおきにＷ１行列がサブサンプリングされる。サブサンプリング詳細は、表３７及び表３８に示される。

（ＰＵＣＣＨモード１－１，サブモード２）
サブモード２では、単一のＰＵＣＣＨ送信において、Ｗ１／Ｗ２及びＣＱＩがジョイントエンコーディングされる。従って、Ｗ１／Ｗ２総ペイロードは、ランク－１では７ビットに、ランク－２では４ビットに制限される。表３９に示すサブサンプリングスキームは、ＰＵＣＣＨモード１－１、サブモード２のためのものとして考慮され得る。

（ＰＵＣＣＨ２－１）
ＰＵＣＣＨタイプ１ａのみがサブサンプリングを必要とする。ここで、Ｗ２は２ビットにサブサンプリングされる必要がある。

ランク－１の場合、サブサンプリングされたＷ２は、下記式で表され得る。

ランク－２の場合、サブサンプリングされたコードブックは、下記式で表され得る。

（代替コードブック２）
ランク－１／２のための、別の可能な４Ｔｘコードブックが下記に示される。ここで、Ｗ１は４ビットを有し、Ｗ２は４ビットを有する。

ランク１の場合、

である。

ランク２の場合、

である。

この場合も、最後の８個のＷ１行列（ｎ＝８，・・・，１５）は、正確にＷ１（ｎ＝０，・・・，７）と同じＤＦＴビームのセットを含むが、循環的にシフトされる。従って、Ｗ１のためにサブサンプリングが必要とされる場合、最初の８個のＷ１行列（ｎ＝０，・・・，７）又はそれらのサブセットが用いられるべきである。最後の８個のＷ１行列（ｎ＝８，・・・，１５）は省かれ得る。

（ＰＵＣＣＨモード１－１、サブモード１）
ＲＩ／Ｗ１がジョイントエンコーディングされるサブモード１において、ランク－１／２のＲＩ／Ｗ１のためにサブサンプリングが必要とされる。詳細はジョイントエンコーディングされたＲＩ／Ｗ１のためのビットの最大数に依存する。Ｗ１コードブックは、上記の代替コードブック１（式３５及び式３６）と同じであるので、表３３～表３８における場合と同じサブサンプリングスキームが適用可能である。なお、Ｗ２はサブサンプリングを必要としない。

（ＰＵＣＣＨモード１－１、サブモード２）
サブモード２では、単一のＰＵＣＣＨ送信において、Ｗ１／Ｗ２、及びＣＱＩがジョイントエンコーディングされる。従って、Ｗ１／Ｗ２の総ペイロードは、ランク－１では７ビット、及びランク－２では４ビットに制限される。

（ランク－１）
ランク１コードブックは、上記の代替コードブック１に示される４Ｔｘ コードブックの候補のためのものと同じであるので、表３９に示されるものと同じサブサンプリングスキームが適用され得る。

（ランク－２）
ランク－２では、Ｗ１／Ｗ２は４ビットに制限される必要がある。下記のサブサンプリング詳細が可能である。

一実施形態において、Ｗ１は２ビット（例えば、ｉ_１＝０，２，４，６）にサブサンプリングされ、Ｗ２は下記のように２ビットにサブサンプリングされる。

別の実施形態において、Ｗ１は１ビット（例えば、ｉ_１＝０，４）にサブサンプリングされ、Ｗ２は下記のように３ビットにサブサンプリングされる。

更に別の実施形態において、Ｗ１は３ビット（例えば、ｉ_１＝０，１，・・・，７）にサブサンプリングされ、Ｗ２は下記のように１ビットにサブサンプリングされる。

又は

（ＰＵＣＣＨモード２－１）
ＰＵＣＣＨタイプ１ａのみがサブサンプリングを必要とし、Ｗ２は２ビットにサブサンプリングされる必要がある。このケースでは、セクション７．２．２の、２ビットサブサンプリングされたＷ２コードブックが考慮され得る。ここで、

である。

（ハイブリッドランク－１／２コードブック設計）
ランク－１／２コードブックは２つの構成要素を含む。ここで、Ｗ１構造は、各構成要素において異なる。最初の８個のＷ１行列では、ＸｎはＮ＝１６のオーバーサンプリングレートを用いる４個の近隣のＤＦＴビームを含む。最後の８個のＷ１行列では、Ｘｎは、［０，３６０］の到来角度サブスペースを均一にサンプリングする４個の分散されたＤＦＴビームを含む。これは、より広い角度広がりカバレッジを提供し、大きいタイミング不整合エラーに対して有益であり得る。従って、Ｗ１コードブックは下記式で表され得る。
ｉ_１＝０，１，・・・，７：

ｉ_１＝８，９，・・・，１５：

Ｗ２コードブック：ランク－１（４ビット）：

Ｗ２コードブック：ランク－２（４ビット）：

ｉ_１＝０，１，・・・，７に対応するＷ２の場合：

（３ビット）Ｗ２が好ましい場合、（Ｙ１Ｙ２）は下記式に変更され得る。

ｉ_１＝８，９，・・・，１５に対応するＷ２の場合：

（３ビット）Ｗ２が好ましい場合、Ｗ２コードブックは下記式に変更され得る。

（４Ｔｘのための代替コードブックのサブサンプリング）
４Ｔｘのための代替コードブックを用いて構成された、送信モード８、９、及び１０のためのＰＵＣＣＨモード１－１サブモード２のための、サブサンプリングされたコードブックが、第１及び第２のプリコーディング行列インジケータｉ１及びｉ２について、表４０に定義される。

４Ｔｘのための代替コードブックを用いて構成された、送信モード８、９、及び１０のためのＰＵＣＣＨモード１－１サブモード１のための、ランク及び第１のプリコーディング行列インジケータｉ１のジョイントエンコーディングが表４１に定義される。

４Ｔｘのための代替コードブックを用いて構成された、送信モード８、９、及び１０のためのＰＵＣＣＨモード２－１のための、サブサンプリングされたコードブックが、ＰＵＣＣＨ レポートティングタイプ１ａについて、表４２に定義される。

表４０は、４個のアンテナポートを用いる、ＰＵＣＣＨモード１－１サブモード２コードブックサブサンプリングを示す。

表４１は、４個のアンテナポートを用いる、ＰＵＣＣＨモード１－１サブモード１のための、ＲＩのジョイントエンコーディングを示す。

表４２は、４個のアンテナを用いる、ＰＵＣＣＨモード２－１コードブックサブサンプリングを示す。

図３は、図１のネットワークにおける、モバイルＵＥ３０１及びｅＮＢ３０２の内部詳細を示すブロック図である。モバイルＵＥ３０１は、サーバー、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、セルラーフォン、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、スマートフォン、又は他の電子デバイス等、種々のデバイスの任意のものを表し得る。幾つかの実施形態において、電子モバイルＵＥ３０１は、ＬＴＥ、又はＥ－ＵＴＲＡＮ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ）プロトコルに基づいて、ｅＮＢ３０２と通信する。或いは、現在既知の又は将来開発される、別の通信プロトコルが用いられ得る。

モバイルＵＥ３０１は、メモリ３０４及びトランシーバ３０５に結合されるプロセッサ３０３を含む。メモリ３０４は、プロセッサ３０３による実行のため（ソフトウェア）アプリケーション３０６をストアする。アプリケーションは、個人又は組織に有用な任意の既知の又は将来のアプリケーションを含み得る。これらのアプリケーションは、オペレーティングシステム（ＯＳ）、デバイスドライバ、データベース、マルチメディアツール、プレゼンテーションツール、インターネットブラウザ、メーリングソフト、ボイスオーバーインターネット（ＶＯＩＰ）ツール、ファイルブラウザ、ファイヤウォール、インスタントメッセージング、ファイナンスツール、ゲーム、ワードプロセッサ、又は他のカテゴリとして分類され得る。アプリケーションの正確な特性に関係なく、少なくとも幾つかのアプリケーションは、トランシーバ３０５を介して周期的又は連続的にＵＬ信号をｅＮＢ（基地局）３０２に送信するようにモバイルＵＥ３０１に指示し得る。少なくとも幾つかの実施形態において、モバイルＵＥ３０１は、ｅＮＢ３０２からアップリンクリソースを要求するときにサービス品質（ＱｏＳ）要求を識別する。幾つかのケースでは、ＱｏＳ要求は、モバイルＵＥ３０１によってサポートされるトラフィックのタイプから、ｅＮＢ３０２によって暗示的に導出され得る。一例として、ＶＯＩＰ及びゲームアプリケーションは、しばしば、低レイテンシアップリンク（ＵＬ）送信に関与し、ハイスループット（ＨＴＰ）／ハイパーテキスト送信プロトコル（ＨＴＴＰ）トラフィックは、高レイテンシアップリンク送信に関与し得る。

トランシーバ３０５は、トランシーバの動作を制御する命令の実行によって実装され得るアップリンクロジックを含む。これらの命令の幾つかは、メモリ３０４にストアされ得、プロセッサ３０３が必要とするとき実行され得る。当業者によって理解され得るように、アップリンクロジックの構成要素は、トランシーバ３０５の物理（ＰＨＹ）レイヤ、及び／又はメディアアクセス制御（ＭＡＣ）レイヤに関与し得る。トランシーバ３０５は、１つ又は複数のレシーバ３０７、及び１つ又は複数のトランスミッタ３０８を含む。

プロセッサ３０３は、種々の入力／出力デバイス３０９にデータを送信又は受信する。加入者識別モジュール（ＳＩＭ）カードは、セルラーシステムを介して電話をかけるために用いられる情報をストア及びリトリーブする。音声データを送信及び受信するためのマイクロフォン及びヘッドセットへのワイヤレス接続のために、ブルートゥースベースバンドユニットが提供され得る。プロセッサ３０３は、呼び出しプロセスの間、モバイルＵＥ３０１のユーザとの相互作用のために、ディスプレイユニットに情報を送り得る。ディスプレイは、また、ネットワークから、又はローカルカメラから、又はユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）コネクタ等の他のソースから受け取る画像を表示し得る。プロセッサ３０３は、また、ＲＦトランシーバ３０５又はカメラを介して、セルラーネットワーク等の種々のソースから受け取るビデオストリームをディスプレイに送信し得る。

音声データ又は他のプリケーションデータの送信及び受信の間、トランスミッタ３０７は、そのサービングｅＮＢと非同期であり得る又は非同期になり得る。この場合、それは、ランダムアクセス信号を送信する。この手順の一部として、それは、上記により詳細に説明されたように、サービングｅＮＢによって提供される電力閾値を用いることによって、メッセージと呼ばれる次のデータ送信のための好ましいサイズを決定する。この実施形態において、メッセージの好ましいサイズの決定は、プロセッサ３０３により、メモリ３０４にストアされた命令を実行することによって具現化される。他の実施形態において、メッセージサイズの決定は、例えば、個別のプロセッサ／メモリユニットによって、ハードワイヤード状態機械によって、又は他のタイプの制御ロジックによって、具現化され得る。

ｅＮＢ３０２は、バックプレーンバス３１４を介して、メモリ３１１、シンボル処理回路要素３１２、及びトランシーバ３１３に結合されたプロセッサ３１０を含む。メモリは、プロセッサ３１０によって実行されるためのアプリケーション３１５をストアする。アプリケーションは、ワイヤレス通信を管理するために有用な任意の既知の又は将来のアプリケーションを含み得る。アプリケーション３１５の少なくとも幾つかは、モバイルＵＥ３０１への送信又はモバイルＵＥ３０１からの送信を管理するようにｅＮＢ３０２に指示し得る。

トランシーバ３１３は、アップリンクリソースマネージャを含み、これによって、ｅＮＢ３０２がアップリンク物理アップリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）リソースをモバイルＵＥ３０１に選択的に割り当てることが可能になる。当業者には理解されるであろうが、アップリンクリソースマネージャの構成要素は、トランシーバ３１３の物理（ＰＨＹ）レイヤ及び／又はメディアアクセス制御（ＭＡＣ）レイヤに関与し得る。トランシーバ３１３は、ｅＮＢ３０２の範囲内の種々のＵＥからの送信を受け取るための少なくとも１つのレシーバ３１５、及びｅＮＢ３０２の範囲内の種々のＵＥにデータ及び制御情報を送信するための少なくとも１つのトランスミッタ３１６を含む。

アップリンクリソースマネージャは、トランシーバ３１３の動作を制御する命令を実行する。これらの命令の幾つかは、メモリ３１１内に配置され得、プロセッサ３１０上で必要なとき実行され得る。リソースマネージャは、ｅＮＢ３０２によってサービングされる各ＵＥ３０１に割り当てられた送信リソースを制御し、ＰＤＣＣＨを介して制御情報を同報する。

シンボル処理回路要素３１２は、既知の技術を用いて復調を行なう。ランダムアクセス信号は、シンボル処理回路要素３１２において復調される。

音声データ又は他のアプリケーションデータの送信及び受信の間、レシーバ３１５は、ＵＥ３０１からランダムアクセス信号を受け取り得る。ランダムアクセス信号は、ＵＥ３０１によって好まれるメッセージサイズを要求するようにエンコードされる。ＵＥ３０１は、ｅＮＢ３０２によって提供されるメッセージ閾値を用いて、好ましいメッセージサイズを決定する。この実施形態において、メッセージ閾値計算は、プロセッサ３１０により、メモリ３１１にストアされた命令を実行することによって、具現化される。他の実施形態において、閾値計算は、例えば、個別のプロセッサ／メモリユニットによって、ハードワイヤード状態機械によって、又は他のタイプの制御ロジックによって、具現化され得る。或いは、幾つかのネットワークにおいて、メッセージ閾値は、例えば、メモリ３１１にストアされ得る固定値である。メッセージサイズリクエストの受け取りに応答して、ｅＮＢ３０２は、リソースの適切なセットをスケジュールし、ＵＥ３０１にリソースの許可を通知する。

当業者であれば、本発明の特許請求の範囲内で、説明された実施形態に変更が行なわれ得ること、及び他の多くの実施形態が可能であることが理解されるであろう。

Claims (1)

1. 基地局と少なくともユーザ機器との間のチャネル状態情報（ＣＳＩ）フィードバックの方法であって、
   前記ユーザ機器によって、ＣＳＩフィードバック信号を送信することを含み、
   前記ＣＳＩフィードバック信号が、
   ランクインジケータ（ＲＩ）をコーディングする第１のレポート、及び
   第１のプリコーディング行列（Ｗ１）のインデックスに関連する第１のプリコーディング行列インジケータ（ＰＭＩ_１）と、第２のプリコーディング行列（Ｗ２）のインデックスに関連する第２のプリコーディング行列インジケータ（ＰＭＩ_２）と、チャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）とをコーディングする第２のレポート、
   を有し、
   前記ＰＭＩ_２をコーディングすることが、ＲＩ＝３及び４について、下記のコードブックサブサンプリング
   

   

   を用い 、
   前記第１及び第２のレポートが、異なるサブフレームにおける物理アップリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）上で送信され る、方法。

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