JP2011509018A - 周期的／非周期的チャネル状態情報送受信方法 - Google Patents

Abstract

周期的／非周期的チャネル状態情報の送受信方法を提供する。端末が非周期的にチャネル状態情報（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｔａｔｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ： ＣＳＩ）を伝送する方法において、基地局から、ダウンリンク制御チャネルを通じて、ダウンリンクチャネルに対するチャネル状態情報報告を要請する指示子を受信し、該指示子を受信すると、上り物理共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）を用いてチャネル状態情報を非周期的に基地局に伝送する。
【選択図】図４

Description

本発明は、端末が基地局にチャネル状態情報を周期的に及び／または非周期的に報告する方法、ならびに該チャネル状態情報を基地局が受信する方法に関する。ここで、 多重アンテナシステム（すなわち、ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｏｕｔｐｕｔ）システム）に用いられるチャネル状態情報は、チャネル品質指示子（ＣＱＩ）、プリコーディング行列インデックス（ＰＭＩ）及びランク指示子（ＲＩ）を含むとする。

まず、本発明の適用される多重アンテナ（以下、“ＭＩＭＯ”という。）技術について概略的に述べる。

簡略にいうと、ＭＩＭＯは、“Ｍｕｌｔｉ−Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉ−Ｏｕｔｐｕｔ”を略したもので、今まで一つの送信アンテナと一つの受信アンテナを用いたことから脱皮し、多重送信アンテナと多重受信アンテナを採択することで送受信データ效率を高められる方法のことを言う。すなわち、ＭＩＭＯ技術は、単一アンテナ経路に依存して全体メッセージを受信せず、複数のアンテナから受信された断片的なデータを集めて全体メッセージを完成する技術を応用したものである。このようなＭＩＭＯ技術によれば、特定範囲でデータ送信速度を向上させたり、特定データ送信速度に対してシステム範囲を増加させたりすることができる。

図１は、一般的な多重アンテナシステムの構成を示す図である。

図１に示すように、送／受信端でアンテナの数を同時に増加させると、送信機または受信機のいずれか一方でのみ多数のアンテナを用いる場合とは違い、アンテナ数に比例して理論的なチャネル送信容量が増加するので、周波数效率を画期的に向上させることができる。

ＭＩＭＯ技術は、様々なチャネル経路を通過したシンボルを用いて伝送信頼度を高める「空間ダイバーシティ（ｓｐａｔｉａｌ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ）」方式と、多数の送信アンテナを用いて多数のデータシンボルを同時に送信することで伝送率を向上させる「空間マルチプレクシング（ｓｐａｔｉａｌ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）」方式がある。さらに、近年では、これら両方の方式を適切に結合することでそれぞれの利点を適宜得ようとする方式に対する研究も多く行われている。

次に、それぞれの方式についてより具体的に説明する。

第一に、空間ダイバーシティ方式の場合には、時空間ブロック符号系列と、ダイバーシティ利得及び符号化利得を同時に用いる時空間トレリス符号系列方式がある。一般に、ビット誤り率改善性能及び符号生成自由度はトレリス符号方式の方が優れているが、演算複雑度は、時空間ブロック符号の方が簡単である。空間ダイバーシティ利得は、送信アンテナ数と受信アンテナ数との積に該当する。一方、「時空間符号化方式」は、時間領域の代わりに周波数領域に適用されると「周波数空間符号化方式」と考えられるし、その符号化方式は、時空間符号化方式のそれをそのまま適用すればいい。

第二に、空間マルチプレクシング手法は、各送信アンテナでそれぞれ異なるデータ列を送信する方法であり、この場合、送信機から同時に伝送されたデータの間に相互干渉が生じることになる。受信機では、この干渉を適切な信号処理手法を用いて除去してから受信する。ここに用いられる雑音除去方式は、最大尤度（ｍａｘｉｍｕｍ ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ）受信機、ＺＦ受信機、ＭＭＳＥ受信機、Ｄ−ＢＬＡＳＴ、Ｖ−ＢＬＡＳＴなどがあり、特に、送信端でチャネル情報がわかる場合には特異値分解（Ｓｉｎｇｕｌａｒ Ｖａｌｕｅ Ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ： ＳＶＤ）方式などを用いることができる。

第三に、上述の空間ダイバーシティと空間マルチプレクシングとを結合した手法がある。空間ダイバーシティ利得のみを得る場合、ダイバーシティ次数の増加による性能改善利得は徐々に飽和され、空間マルチプレクシング利得のみを採ると、無線チャネルで送信信頼度が劣化する。これらの問題を解決しながこれら両利得を得る様々な方式が研究されてきており、ながでも、時空間ブロック符号（Ｄｏｕｂｌｅ−ＳＴＴＤ）、時空間ＢＩＣＭ（ＳＴＢＩＣＭ）などの方式がある。

一方、一般の通信システムでは、チャネルで経る誤りを受信端で訂正できるように、送信端では情報を順方向誤り訂正符号（ｆｏｒｗａｒｄ ｅｒｒｏｒ ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ ｃｏｄｅ）で符号化（ｃｏｄｉｎｇ）した後に送る。受信端では、受信信号を復調（ｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）し、誤り訂正符号の復号化（ｄｅｃｏｄｉｎｇ）をした後に伝送情報を復元する。このような復号化過程により、チャネルによって生じた受信信号上の誤りが訂正される。

いずれの誤り訂正符号も、チャネル誤り訂正時に最大訂正可能な限界を有する。すなわち、受信信号が該当の誤り訂正符号が有しうる限界を超える誤りを持っている場合は、受信端ではそれを誤りのない情報に復号することができない。そのため、受信端では、復号した情報に誤りが存在するか否かを判断する根拠が必要とされる。すなわち、誤り訂正符号化過程とは別に、誤り検出のための特別な形態の符号化過程が必要とされる。このような誤り検出符号には、通常、ＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｈｅｃｋ ｃｏｄｅ）が広く用いられる。

ＣＲＣ方法は、誤り訂正ではなく誤り検出のために用いる符号化方法の一つである。一般に、伝送情報をＣＲＣを用いて符号化し、ＣＲＣ符号化された情報に誤り訂正符号を適用する方式を用いる。通常、このようにＣＲＣと誤り訂正符号とが適用されて符号化された一つの単位を、コードワード（Ｃｏｄｅｗｏｒｄ）と言う。各コードワードは、多重アンテナ通信システムにおいて独立したチャネルに該当するランク（Ｒａｎｋ）に対応する個数のストリームにマッピングされて伝送される。

一方、上記の多重アンテナシステムで、送信端は、伝送データにプリコーディング（Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ）を行ってから送信し、受信端では、送信端で用いたプリコーディングベクトルを用いて信号を受信する。

該プリコーディングを行うためのプリコーディングベクトルは、送受信端の両方にコードブック（Ｃｏｄｅｂｏｏｋ）の形態であらかじめ規定されているプリコーディングベクトルうちいずれか一つを用いる。この場合、送信側で用いるプリコーディングベクトルが、受信側からのフィードバック情報を要求するか否かによって、送信側の伝送方式は、開ループ（Ｏｐｅｎ−Ｌｏｏｐ）伝送方式と閉ループ（Ｃｌｏｓｅｄ−Ｌｏｏｐ）伝送方式とに区別することができる。

開ループ伝送方式の場合、送信側は、受信側のフィードバック情報なしでプリコーディングベクトルを選択し、信号を伝送する。これに対し、閉ループ伝送方式の場合、受信側では、受信信号によって、あらかじめ規定されたコードブックから特定プリコーディングベクトルを指示し、この特定プリコーディングベクトルに関するチャネル情報などをフィードバックし、送信側では、このようなフィードバック信号を用いて信号を送信する。

一方、效率的な通信のためにはチャネル情報を帰還的に知らせることが必須であり、通常、ダウンリンクのチャネル情報はアップリンクにアップロードし、アップリンクのチャネル情報はダウンリンクにダウンロードする。このようなチャネル情報を、チャネル情報指示子、すなわち、ＣＱＩ（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）と言う。このようなＣＱＩは、様々な方法で生成可能である。例えば、チャネル状態をそのまま量子化してアップロードする方法、ＳＩＮＲを計算してアップロードする方法、そしてＭＣＳ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ Ｃｏｄｉｎｇ Ｓｃｈｅｍｅ）のように、チャネルが実際適用される状態を知らせる方法などがある。

このような多重アンテナシステムにおいて端末が基地局に報告するチャネル状態情報（Ｃｈａｎｎｅｌ ｓｔａｔｅ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ： ＣＳＩ）は、上記ＣＱＩの他に、プリコーディング行列インデックス（ＰＭＩ）及び独立したチャネルの個数を表すランク指示子（Ｒａｎｋ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ： ＲＩ）をも含む。このようなチャネル状態情報は、一般に、上り物理制御チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ： ＰＵＣＣＨ）及び／または上り物理共有チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ： ＰＵＳＣＨ）を通じて周期的に基地局に報告される。

ただし、上記のようなチャネル状態情報を端末が基地局に周期的に伝送することとは別に、基地局の必要に応じて別に端末がチャネル状態情報を非周期的に基地局に伝送できる手段が必要である。そこで、本発明の一実施形態では、端末が非周期的にチャネル状態情報を效率的に伝送する全般的な方法を提案する。

また、チャネル状態情報を周期的に伝送する場合、現在ＰＵＣＣＨを通じた伝送において誤り検出能力が不足するので、これを補うためのエラー検出コード挿入のための空間が問題になりうる。したがって、本発明の他の実施形態では、端末が周期的にチャネル状態情報を伝送するにおける上述のＰＵＣＣＨチャネル容量問題を效率的に解決する方法を提供する。

上記の課題を解決するための本発明の一実施形態では、端末が非周期的にチャネル状態情報（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｔａｔｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ： ＣＳＩ）を伝送する方法において、基地局から、ダウンリンク制御チャネルを通じて、ダウンリンクチャネルに対するチャネル状態情報報告を要請する指示子を受信する段階と、上記指示子を受信すると、上り物理共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）を用いて、上記チャネル状態情報を非周期的に上記基地局に伝送する段階と、を含むチャネル状態情報伝送方法を提案する。

ここで、上記チャネル状態情報は、プリコーディング行列インデックス（ＰＭＩ）、チャネル品質指示子（ＣＱＩ）及びランク指示子（ＲＩ）のうち一つ以上を含むことができる。

上記上り物理共有チャネルは、伝送制御信号のＣＲＣエラー検出が可能なように、上記伝送制御信号にＣＲＣを付加して伝送することができる。ここで、「伝送制御信号」は、上り物理共有チャネルを通じて伝送されるＣＱＩ及びＰＭＩを含むとする。上り物理共有チャネルを通じて伝送されるＲＩは、ＣＲＣが付加されずに伝送されることができる。

また、上記方法は、上記チャネル状態情報を、上り物理制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）を用いて周期的に上記基地局に伝送する段階をさらに含むことができる。

上記上り物理制御チャネルは、上記上り物理共有チャネルに比べて弱い誤り検出性能を有することができる。

また、上記チャネル状態情報報告を要請する指示子を特定サブフレームで受信した場合、上記チャネル状態情報を、上記特定サブフレームから４サブフレーム以降に、上記上り物理共有チャネルを用いて伝送することができる。

さらに、上記チャネル状態情報は、広帯域プリコーディング行列インデックス及びサブバンドプリコーディング行列インデックスを含むことができ、この場合に、上記サブバンドプリコーディング行列インデックスを伝送する場合、全体システム帯域内で各サブバンド別プリコーディング行列インデックスを循環的にまたは物理層以上の上位層からあらかじめ設定された手順によって伝送することができる。

一方、上記の課題を解決するための本発明の他の実施形態では、端末が周期的にチャネル状態情報（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｔａｔｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ： ＣＳＩ）を伝送する方法において、チャネル品質指示子（ＣＱＩ）及びプリコーディング行列インデックス（ＰＭＩ）を含むチャネル品質情報を基地局に伝送する段階と、ランク指示子（ＲＩ）を上記基地局に伝送する段階と、を含み、上記チャネル品質情報と上記ランク指示子はそれぞれ異なる時点に上り物理制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）を通じて伝送するチャネル状態情報伝送方法を提案する。

ここで、上記チャネル品質情報は、広帯域チャネル品質情報及びサブバンドチャネル品質情報を含むことができ、この場合、上記広帯域チャネル品質情報と上記サブバンドチャネル品質情報はそれぞれ異なる時点に上記上り物理制御チャネルを通じて伝送することが好ましい。

また、上記ランク指示子を伝送する周期は、上記チャネル品質情報を伝送する周期と異なることができ、具体的に、上記ランク指示子を伝送する周期は、上記チャネル品質情報を伝送する周期よりも長いことが好ましい。

また、上記サブバンドチャネル品質情報は、２個の連続した上記広帯域チャネル品質情報が伝送される時点の間における特定時点に伝送されることができる。

一方、上記の実施形態を基地局の側面でも適用することができる。すなわち、本発明の他の側面では、基地局が端末から非周期的にチャネル状態情報（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｔａｔｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ： ＣＳＩ）を受信する方法において、ダウンリンク制御チャネルを通じて、ダウンリンクチャネルに対するチャネル状態情報報告を要請する指示子を伝送する段階と、端末から、上り物理共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）を通じて、上記チャネル状態情報の報告を非周期的に受ける段階と、を含むチャネル状態情報受信方法を提案する。

ここで、上記チャネル状態情報は、プリコーディング行列インデックス（ＰＭＩ）、チャネル品質指示子（ＣＱＩ）及びランク指示子（ＲＩ）のうち一つ以上を含むとし、上記上り物理共有チャネルは、伝送信号のＣＲＣエラー検出が可能なように、伝送信号にＣＲＣを付加して伝送することができる。

また、上記方法は、上記チャネル状態情報を、上り物理制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）を通じて周期的に上記端末から受信する段階をさらに含むこともできる。

上述した本発明の実施形態によれば、基地局の必要に応じて端末がチャネル状態情報を非周期的に基地局に伝送できる手段を提供することができ、特に、基地局が、端末に非周期的チャネル状態情報伝送のための指示子をダウンリンク制御チャネルで規定することによって、非周期的チャネル状態情報伝送の效率性を図ることができ、かつ、ＰＵＳＣＨを用いた伝送を規定することで、基地局のエラー検出能力を保障することができる。

また、上述した本発明の実施形態によれば、ＰＵＣＣＨを通じて伝送されるチャネル状態情報として広帯域ＰＭＩ／ＣＱＩ、サブバンドＰＭＩ／ＣＱＩ及びＲＩを、それぞれ異なる時点に伝送するように規定することで、ＰＵＣＣＨ容量を確保することができる。

一般的な多重アンテナシステムの構成を示す図である。 端末が基地局にチャネル状態情報を周期的に伝送する方法を説明するための図である。 端末が基地局にチャネル状態情報を周期的に伝送する方法を説明するための図である。 本発明の一実施形態によって、端末がＰＵＳＣＨを通じて非周期的にチャネル状態情報を伝送する方法を説明するための図である。 本発明の一実施形態によって、広帯域ＣＱＩ／ＰＭＩ、サブバンドＣＱＩ／ＰＭＩ及びＲＩを、ＰＵＣＣＨを用いて周期的に伝送する概念を説明するための図である。

以下、本発明の好適な実施形態を、添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。添付の図面とともに以下に開示される詳細な説明は、本発明の例示的な実施形態を説明するためのもので、本発明が実施されうる唯一の実施形態を表すためのものではない。

以下の詳細な説明は、本発明の完全な理解を提供するために具体的な詳細事項を含む。しかし、本発明がこのような具体的詳細事項なしにも実施されうることが当業者には理解できる。場合によっては、本発明の概念が曖昧になることを避けるために、公知の構造及び装置を省略したり、各構造及び装置の核心機能を中心にしたブロック図の形式で図示したりする。また、本明細書全体にわたって同一の構成要素については同一の図面符号を用いて説明する。

以下の説明において、端末は、ユーザ機器（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ： ＵＥ）、移動端末（Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）、移動局（Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｔａｔｉｏｎ： ＭＳ）などを含む概念である。また、基地局は、Ｎｏｄｅ Ｂ、ｅＮｏｄｅ Ｂなどを含む概念である。

上述したように、本発明の一実施形態では、端末が非周期的にチャネル状態情報を效率的に伝送する全般的な方法を提案する。現在、ＣＱＩ、ＰＭＩ及びＲＩを含むチャネル状態情報は、端末によって基地局にＰＵＣＣＨを通じて周期的に伝送されている。

図２及び図３は、端末が基地局にチャネル状態情報を周期的に伝送する方法を説明するための図である。

図２及び図３に示すように、端末は、ＰＵＣＣＨ及び／またはＰＵＳＣＨを通じて、あらかじめ定められた周期でＣＱＩ、ＰＭＩ及びＲＩを伝送するから、基地局からチャネル状態情報伝送のための特別な承認（Ｇｒａｎｔ）信号を受信する必要がない。端末は、上位層（例えば、ＲＲＣ層）によって構成された特定周期（例えば、ＰＵＣＣＨ伝送はＡサブフレーム、ＰＵＳＣＨ伝送はＢサブフレーム）で、ＰＵＣＣＨ／ＰＵＳＣＨを通じてＣＱＩ、ＰＭＩ、ＲＩなどのチャネル状態情報を、フィードバックする。

一般に、ＰＵＣＣＨでは、定められた容量制限から、ＣＲＣのような別の誤り検出コードを含まない状態で伝送される。また、上述したＰＵＣＣＨの容量制限から、ＰＵＳＣＨを通じてもチャネル状態情報が伝送される。このチャネル状態情報はＣＲＣのような誤り検出コードを含み、この誤り検出コードを含む状態情報は、ＰＵＳＣＨを通じて伝送される。

しかるに、特定の場合、基地局が端末に上述の周期的チャネル状態情報報告とは別に、特定時点に端末にチャネル状態情報を報告するように要請する手続きが必要である。このように、基地局によりチャネル状態情報伝送イベント（ｅＮＢ ｔｒｉｇｇｅｒｅｄ ＣＳＩ ｒｅｐｏｒｔｉｎｇ ｅｖｅｎｔ）が誘発される場合、基地局は、これを端末に知らせる指示子（Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）を、ダウンリンク制御チャネル（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）を通じて送信する必要がある。これは、アップリンクチャネルに対するスケジューリング情報の役割を果たすことができ、好ましくは、後述するように、ＰＵＳＣＨに対するアップリンク承認（ＵＬ Ｇｒａｎｔ）信号の役割を果たすことができる。この指示子は、特に長い長さを持つ必要はなく、１ビットシグナリングを通じて端末に非周期的ＣＱＩ報告要請のようなアップリンクチャネル情報伝送要請の機能を果たすことができる。仮に、ＣＱＩ、ＰＭＩ、ＲＩのようなチャネル状態情報を報告する方法において、ＰＵＣＣＨを用いた周期的なチャネル状態情報報告方式以外のＰＵＳＣＨを用いたチャネル状態報告方式における非周期的なチャネル状態報告方式の適用において、上記３種類のチャネル状態情報を含む複数種類のチャネル状態情報のうち、要請する一つ以上のチャネル状態情報に対する指示の機能を追加するために、１ビットではなく複数のＮ（＝２）ビットのシグナリングを、ＰＵＳＣＨに対するアップリンク承認信号に含ませることができる。

一方、上述したように、ＰＵＣＣＨの場合、ＰＵＳＣＨに比べてエラー検出能力が不足することがある。したがって、本実施形態では、端末が非周期的に報告するチャネル状態情報は、ＣＲＣエラー検出が可能なＰＵＳＣＨを通じて伝送することを提案する。これりより、基地局は、受信したＣＱＩ、ＰＭＩ、ＲＩの受信エラーを検出することができ、かつ、非周期的にチャネル状態情報を獲得することができる。

端末が伝送するチャネル状態情報は、全体システム帯域に対する広帯域（ｗｉｄｅｂａｎｄ）チャネル状態情報であってもよく、全体システム帯域のうち、任意の周波数帯域に対するサブバンド（Ｓｕｂｂａｎｄ）チャネル状態情報であってもよい。仮に、サブバンドチャネル状態情報、例えば、サブバンドＰＭＩが伝送される場合、各サブバンドＰＭＩは、全体システム帯域内で循環的にまたは上位層からあらかじめ設定された手順によって伝送されることができる。

図４は、本発明の一実施形態によって、端末がＰＵＳＣＨを通じて非周期的にチャネル状態情報を伝送する方法を説明するための図である。

まず、段階Ｓ４０１で、端末が、基地局から、チャネル状態情報の非周期的伝送を要請する指示子（１ビットまたはＮビット）を、ダウンリンク制御チャネルを通じて受信することができる。これは、アップリンク承認（ＵＬ Ｇｒａｎｔ）信号の役割を果たし、以下では、特別な言及がない限り、１ビット長の「ＣＱＩ Ｒｅｑｕｅｓｔ」と称する。ただし、このＣＱＩ Ｒｅｑｕｅｓｔは、サブバンドチャネル状態情報を要請するか否か、サブバンドの位置などの追加情報を端末に知らせるために、より多いビット数を有することもできる。

一方、上述したように、ＣＱＩ Ｒｅｑｕｅｓｔ信号を受信した端末は、所定のプロセシング時間後に、それに応答してＰＵＳＣＨを通じて非周期的なＣＱＩ／ＰＭＩ／ＲＩなどのチャネル状態情報を伝送することができる（Ｓ４０２）。好ましくは、端末がｎ番目のサブフレームでＣＱＩ Ｒｅｑｕｅｓｔを受信した場合、端末は、ｎ＋４番目のサブフレームでそれに対する応答としてＣＱＩ／ＰＭＩ／ＲＩをＰＵＳＣＨを通じて伝送することができる。

ＰＵＳＣＨは、伝送信号のエラー検出のためのＣＲＣを付加して伝送することができ、これによって非周期的チャネル状態情報を受信した基地局は、端末から受信したチャネル状態情報の誤り有無を確認し、これを確認情報（Ｃｏｎｆｉｒｍａｔｉｏｎ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）として端末に知らせることができる。この時、ＰＵＳＣＨを通じて伝送されるチャネル状態情報の全体カテゴリに対し、制御情報多重化の方式、情報の量及び要求される信頼度によって、一部カテゴリのチャネル状態情報にＣＲＣを付加して伝送することができる。特に、端末が基地局に報告した最新ＰＭＩを基地局が用いたことを示すための確認情報を、ＰＭＩ確認情報と称することができる。

一方、ダウンリンク制御チャネル上でＰＭＩ確認情報を用いる場合に、サブバンドＰＭＩの他に、指定された周波数領域または全体システム帯域に指定される広帯域ＰＭＩ及びランク情報フィードバックに対する基地局でのエラー検出が重要な要求事項とされる。

したがって、ＰＵＣＣＨで要求されるＱｏＳを満たしながら伝送できる最大情報ビット数に比べて、任意のフィードバックイベントで任意のＰＵＣＣＨを通じてフィードバックされる制御情報（ＣＱＩ、ＰＭＩ、及び／またはＲＩ）のビット数が小さい場合（すなわち、別の付加過程なしでＰＵＣＣＨ上の指定されたＱｏＳを満たすような伝送ビット上の余裕空間がある場合）、ＰＵＣＣＨにエラー検出能力強化のための特定コードを挿入することが好ましい。このようなコードには、パリティー確認コード（ｐａｒｉｔｙ ｃｈｅｃｋ ｃｏｄｅ；例えば、ｅｖｅｎ／ｏｄｄ ｐａｒｉｔｙ、Ｈａｍｍｉｎｇ ｃｏｄｅなど）があり、これを用いてＰＵＣＣＨの代数コード（ａｌｇｅｂｒａｉｃ ｃｏｄｅ）ベース符号化のシンドロームチェック（ｓｙｎｄｒｏｍｅ ｃｈｅｃｋ）ベースエラー検出能力を付与することができる。ただし、上記代数コードベース符号化を通じたエラー検出能力は、コードシーケンスに対する長さ適応（ｌｅｎｇｔｈ ａｄａｐｔａｔｉｏｎ）によって損傷を受けることができる。したがって、ＰＵＣＣＨに付加的なエラー検出コードを挿入して、このようなエラー検出能力を強化することか好ましい。

ただし、ＰＵＣＣＨで要求されるＱｏＳを満たしながら伝送できる最大情報ビット数に比べて、任意のフィードバックイベントで任意のＰＵＣＣＨを通じてフィードバックされる制御情報（ＣＱＩ、ＰＭＩ、及び／またはＲＩ）のビット数が大きい場合（すなわち、ＰＵＣＣＨ上の要求されるＱｏＳを満たしうる余分のビットがない場合）、上述したような付加的なエラー検出コードの挿入または任意のエラー検出能力強化に困難がありうる。

したがって、ＰＵＣＣＨ制御情報フィードバックのエラー検出能力を常時提供するために、常にすべてのＰＵＣＣＨ伝送でＱｏＳを満足しながらフィードバックできる最大制御情報ビット数に備えて、一定マージンを持つ状態でフィードバックされる制御情報を伝送することが好ましい。

したがって、本発明の一実施形態では、ＰＵＣＣＨを通じて周期的にチャネル状態情報を伝送する時、ＣＱＩ／ＰＭＩ情報とＲＩをそれそれ異なる時点に伝送することを提案する。また、広帯域ＣＱＩ／ＰＭＩとサブバンドＣＱＩ／ＰＭＩを同時に伝送する場合、広帯域ＣＱＩ／ＰＭＩとサブバンドＣＱＩ／ＰＭＩもそれぞれ異なる時点に伝送することが好ましい。上述の広帯域ＣＱＩ／ＰＭＩ、サブバンドＣＱＩ／ＰＭＩ及びＲＩを、それぞれ異なる時点に伝送することは、それぞれの情報がＰＵＣＣＨを通じて周期的に伝送される観点において、それぞれ異なる長さの周期を持つように設定したり、同一周期にする一方で伝送時点を異ならせて設定したりすることによって具現することができる。

図５は、本発明の一実施形態によって、広帯域ＣＱＩ／ＰＭＩ、サブバンドＣＱＩ／ＰＭＩ及びＲＩを、ＰＵＣＣＨを用いて周期的に伝送する概念を説明するための図である。

もし、広帯域ＣＱＩ／ＰＭＩとＲＩを同時に伝送する場合、本実施形態によれば、これら両方をそれぞれ異なる時点に伝送しなければならない。図５の例では、広帯域ＣＱＩ／ＰＭＩとサブバンドＣＱＩ／ＰＭＩを、ＰＵＣＣＨ内において異なるサブフレームを通じて伝送するとした。例えば、広帯域ＣＱＩ／ＰＭＩを、３ｎサブフレーム間隔で伝送する場合、ＲＩはそれよりも長い周期で伝送することが好ましい。もし、広帯域ＣＱＩ／ＰＭＩを伝送する時点にＲＩも伝送しなければならないとしたら、より長い周期を持つＲＩを伝送するとする。

また、広帯域ＣＱＩ／ＰＭＩ、サブバンドＣＱＩ／ＰＭＩ及びＲＩをすべて同時に伝送する場合を仮定する。図５の例で、サブバンドＣＱＩ／ＰＭＩは、２個の連続した広帯域ＣＱＩ／ＰＭＩ伝送時点の間における特定時点に伝送され、毎伝送が周期的に行われることを提案する。

広帯域ＣＱＩ／ＰＭＩ、サブバンドＣＱＩ／ＰＭＩ及びＲＩを周期的に伝送する図５のタイミング関係は、例示的なものであり、具体的なタイミング関係は、システムの他の要求条件によって設計することができる。

上記の実施形態のように、ＣＱＩ／ＰＭＩとＲＩを、または、広帯域ＣＱＩ／ＰＭＩ、サブバンドＣＱＩ／ＰＭＩ及びＲＩのそれぞれを、ＰＵＣＣＨのそれぞれ異なるサブフレームを通じて伝送することで、ＰＵＣＣＨでエラー検出性能強化のための容量空間を容易に獲得することができる。

一方、本発明の他の実施形態では、ＣＱＩ／ＰＭＩとＲＩを伝送するとき、代数コードベース符号化時にエラー検出能力及びコードシーケンスに対する長さ適応能力を同時に提供するために、長さ整合のためのパーミュテーション（ｐｅｒｍｕｔａｔｉｏｎ）、パンクチャリング（ｐｕｎｃｔｕｒｉｎｇ）時にエラー検出能力向上のための特定パターンを適用する方式により符号化過程を構成することもできる。

また、異種制御情報において異なるＱｏＳ要求条件（すなわち、エラーに対する要求条件）がある場合、または、個別制御情報に対する検出確率の増大（例えば、エラー発生時に二つの情報のいずれか一方は復旧できる可能性の増大）のために、各情報別に区分された形態の別途コーディング後に、再び結合コーディング（ｊｏｉｎｔ ｃｏｄｉｎｇ）をして全体符号化過程を構成する方法を適用することも可能である。

以上の本発明の好ましい実施形態についての詳細な説明は、当業者が本発明を具現して実施できるように提供された。以上では好ましい実施形態を上げて本発明を説明してきたが、当該技術分野における熟練した当業者にとっては、添付の特許請求の範囲に記載した本発明の思想及び領域を逸脱しない範囲内で本発明の様々な修正及び変更が可能であることは明らかである。

したがって、本発明は、以上の実施形態に制限されるものではなく、ここに開示された原理及び新規の特徴と一致する最も広い範囲を有するものである。

上記の本発明の各実施形態は、様々な無線通信システムに適用することができる。特に、以上の実施形態は、３ＧＰＰ ＬＴＥシステム及びその後続モデルである３ＧＰＰ ＬＴＥ−Ａに好適であるが、これに限定されず、端末が基地局にチャネル状態情報を周期的にまたは非周期的に伝送する無線通信システムのいずれにも同一原理によって適用することができる。

Claims (15)

1. 端末が非周期的にチャネル状態情報（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｔａｔｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ： ＣＳＩ）を伝送する方法であって、
   基地局から、ダウンリンク制御チャネルを通じて、ダウンリンクチャネルに対するチャネル状態情報報告を要請する指示子を受信する段階と、
   前記指示子を受信すると、上り物理共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）を用いて前記チャネル状態情報を非周期的に前記基地局に伝送する段階と、
   を含む、チャネル状態情報伝送方法。
2. 前記チャネル状態情報は、プリコーディング行列インデックス（ＰＭＩ）、チャネル品質指示子（ＣＱＩ）及びランク指示子（ＲＩ）のうち一つ以上を含む、請求項１に記載のチャネル状態情報伝送方法。
3. 前記上り物理共有チャネルは、伝送制御信号のＣＲＣエラー検出が可能なように、前記伝送制御信号にＣＲＣを付加して伝送する、請求項１に記載のチャネル状態情報伝送方法。
4. 前記チャネル状態情報を上り物理制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）を用いて周期的に前記基地局に伝送する段階をさらに含む、請求項１に記載のチャネル状態情報伝送方法。
5. 前記上り物理制御チャネルは、前記上り物理共有チャネルに比べて弱い誤り検出性能を有する、請求項４に記載のチャネル状態情報伝送方法。
6. 前記チャネル状態情報報告を要請する指示子を特定サブフレームで受信した場合、前記チャネル状態情報を、前記特定サブフレームから４サブフレーム以降に、前記上り物理共有チャネルを用いて伝送する、請求項１に記載のチャネル状態情報伝送方法。
7. 前記チャネル状態情報は、広帯域プリコーディング行列インデックス及びサブバンドプリコーディング行列インデックスを含み、
   前記サブバンドプリコーディング行列インデックスを伝送する場合、全体システム帯域内で各サブバンド別プリコーディング行列インデックスを循環的にまたは物理層以上の上位層からあらかじめ設定された手順によって伝送する、請求項１に記載のチャネル状態情報伝送方法。
8. 端末が周期的にチャネル状態情報（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｔａｔｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ： ＣＳＩ）を伝送する方法であって、
   チャネル品質指示子（ＣＱＩ）及びプリコーディング行列インデックス（ＰＭＩ）を含むチャネル品質情報を基地局に伝送する段階と、
   ランク指示子（ＲＩ）を前記基地局に伝送する段階と、
   を含み、
   前記チャネル品質情報と前記ランク指示子は、それぞれ異なる時点に上り物理制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）を通じて伝送する、チャネル状態情報伝送方法。
9. 前記チャネル品質情報は、広帯域チャネル品質情報及びサブバンドチャネル品質情報を含み、
   前記広帯域チャネル品質情報と前記サブバンドチャネル品質情報は、それぞれ異なる時点に前記上り物理制御チャネルを通じて伝送される、請求項８に記載のチャネル状態情報伝送方法。
10. 前記ランク指示子を伝送する周期は、前記チャネル品質情報を伝送する周期と異なる、請求項８に記載のチャネル状態情報伝送方法。
11. 前記ランク指示子を伝送する周期は、前記チャネル品質情報を伝送する周期よりも長い、請求項１０に記載のチャネル状態情報伝送方法。
12. 前記サブバンドチャネル品質情報は、２個の連続する前記広帯域チャネル品質情報が伝送される時点の間における特定時点に伝送される、請求項９に記載のチャネル状態情報伝送方法。
13. 基地局が端末から非周期的にチャネル状態情報（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｔａｔｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ： ＣＳＩ）を受信する方法であって、
    ダウンリンク制御チャネルを通じて、ダウンリンクチャネルに対するチャネル状態情報報告を要請する指示子を伝送する段階と、
    端末から、上り物理共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）を用いて、前記チャネル状態情報の報告を非周期的に受ける段階と、
    を含む、チャネル状態情報受信方法。
14. 前記チャネル状態情報は、プリコーディング行列インデックス（ＰＭＩ）、チャネル品質指示子（ＣＱＩ）及びランク指示子（ＲＩ）のうち一つ以上を含み、
    前記上り物理共有チャネルは、伝送信号のＣＲＣエラー検出が可能なように、伝送信号にＣＲＣを付加して伝送する、請求項１３に記載のチャネル状態情報受信方法。
15. 前記チャネル状態情報を上り物理制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）を通じて周期的に前記端末から受信する段階をさらに含む、請求項１３に記載のチャネル状態情報受信方法。

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