JP2009525624A - Mimo通信システムにおけるトレーニングシーケンスの選択 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、セルラー通信システム、セルラー通信システム送信機及びセルラー通信システム受信機に関し、特にMIMO(Multiple−In Multiple−Out)伝送を利用した通信に関する。
[発明の背景]
現在、最も一般的なセルラー通信システムの1つは、GSM(Global System for Mobile)通信として知られている第2世代通信システムである。GSMは、ユーザの分離が周波数キャリアをユーザに個別に割当て可能な8つの離散的なタイムスロットに分割することにより行われるTDMA(Time Division Multiple Access)として知られる技術を利用している。ベースステーションには、1つ又は複数のキャリアが割り当てられるかもしれない。1つのキャリアは、さらに配信情報を有するパイロット信号のため利用される。このキャリアは、異なるベースステーションからの信号伝送レベルを測定するためモバイルステーションにより使用され、取得した情報は、初期的なアクセス若しくはハンドオーバー期間中に適切なサービス提供セルを決定するため利用される。GSM TDMA通信システムのさらなる説明は、Michel Mouly及びMarie Bernadette Pautetによる“The GSM System for Mobile Communications”(Bay Foreing Language Books,1992,ISBN 2950719007)に求めることができる。
[発明の概要]
従って、本発明は、好ましくは、上述した問題点の1以上を単独に若しくは何れかの組み合わせにより軽減若しくは解消しようとする。
[発明の実施例の詳細な説明]
以下の説明は、CDMA(Code Division Multiple Access)セルラー通信システムと、特に3GPP技術仕様 UMTS(3rd Generation Partnership Project Universal Mobile Telecommunication System)により動作する通信システムに適用可能な本発明の実施例に着目する。しかしながら、本発明はこの用途に限定されず、他の多くのセルラー通信システムに適用可能であるということは理解されるであろう。
MIMOシステムでは、スペクトル効率を向上させるため、各送信アンテナと受信アンテナとの間のチャネルの変更を利用するため、送受信サイドにおいて複数のアンテナが設けられる。このようなシステムでは、異なるデータストリームが同一周波数の異なる送信アンテナを介し同時に送信することが可能である。従って、異なるアンテナの送信信号は互いに干渉するであろう。特に、1つの受信アンテナは、上記信号の1つを受信するだけでなく、送信機により送信されるすべてのパラレル信号を受信する。受信アンテナqにより受信される信号は、
図4は、本発明のいくつかの実施例によるセルラー通信システムMIMO受信機を示す。この受信機は、特に図1のUE103の受信機であってもよく、これを参照して説明される。
[一般的なミッドアンブル割当て]
一般的なミッドアンブル割当てでは、バーストの宛先のUEから独立したすべてのバーストについて、1つのミッドアンブルシフトしかダウンリンクにおいて使用されない。すべてのバーストに使用されるミッドアンブルシフトは、例えば、タイムスロット期間内に使用されるスプレッディング/チャネル化コードの個数を示すかもしれない。MIMO対応セルでは、各送信アンテナは、タイムスロット期間内に当該送信アンテナにおいてアクティブであったスプレッディング/チャネル化コードの個数を示すシフトによって、単に各ミッドアンブルベースコードの1つのミッドアンブルシフトを利用するかもしれない。
[デフォルトミッドアンブル割当て]
デフォルトミッドアンブル割当てでは、各ミッドアンブルシフトが1以上のスプレッディングコードに係るスプレッディングコードとミッドアンブルシフトとの間の固定された関連付けが存在する。従って、受信機では、何れのミッドアンブルシフトがアクティブであるか、また何れのスプレッディングコードが送信されたかについて、UEチャネル推定は明らかにする。これは、UEが該当するスプレッディングコードから送信されたシンボルを検出するため、それのマルチユーザ検出装置(MUD)を設定することを可能にする。MIMO対応セルでは、各送信アンテナは、異なるミッドアンブルベースコードが送信アンテナ毎に使用されることによって、同一のミッドアンブルシフト/スプレッディングコードマッピングを利用するかもしれない。このため、チャネル推定が各ミッドアンブルベースコードについて実行されると、UEは何れの送信アンテナから何れのスプレッディングコードが送信されたか決定することが可能である。
[UE固有のミッドアンブル割当て]
UE固有のミッドアンブル割当てでは、各UEにはミッドアンブルベースコードの分離シフトが割り当てられる。この場合、空間的分離が各ミッドアンブル間の干渉を許容レベルまで低減するように、アンテナビーム形成が各UEを分離するのに使用される。MIMO対応セルの場合、例えば、各MIMO送信アンテナに複数のアンテナ要素を備えさせることによって、ビーム形成を導入することによってUE固有のミッドアンブル割当てが利用可能である。この場合、分離したミッドアンブルベースコードが、ビーム形成要素の各セットについて利用されるかもしれない。
Claims (38)
- 複数のアンテナと、
メッセージのトレーニングシーケンスを選択する選択手段と、
選択されたトレーニングシーケンスを有するメッセージを生成する手段と、
前記複数のアンテナを介し前記メッセージを送信する送信手段と、
を有するセルラー通信システムMIMO(Multiple−In Multiple−Out)送信機であって、
前記選択手段は、メッセージのトレーニングシーケンスを、前記メッセージが送信される関連付けされたアンテナに対応して、複数のトレーニングシーケンスのサブセットから選択するよう構成され、
トレーニングシーケンスの各サブセットが、前記複数のアンテナのそれぞれについて前記トレーニングシーケンスのサブセット間の所定の関係が存在する当該MIMO送信機のセルに関連付けされるMIMO送信機。 - 前記トレーニングシーケンスサブセット間の所定の関係は、本質的に代数的なものである、請求項1記載の送信機。
- アンテナサブセットに係る前記トレーニングシーケンスのサブセットは、関連付けされた互いに素であるアンテナセットの前記トレーニングシーケンスのサブセットのタイムリバースバージョンである、請求項1又は2記載の送信機。
- 当該MIMO送信機のセルに係る前記トレーニングシーケンスのサブセットは、前記複数のアンテナのそれぞれの互いに素であるトレーニングシーケンスのサブセットを有する、請求項1乃至3記載の送信機。
- 前記複数のトレーニングシーケンスのサブセットは、当該送信機のセルのセルアイデンティティに関連付けされる、請求項1乃至4何れか一項記載の送信機。
- トレーニングシーケンスの各サブセットは、ベーストレーニングシーケンスを有し、
当該送信機は、前記関連付けされたアンテナのトレーニングシーケンスのサブセットのベーストレーニングシーケンスに対応して、前記メッセージのトレーニングシーケンスを決定する手段を有する、請求項1乃至5何れか一項記載の送信機。 - トレーニングシーケンスの各サブセットのベーストレーニングシーケンスは、前記トレーニングシーケンスのセット内で一意的である、請求項6記載の送信機。
- トレーニングシーケンスの各サブセットは、前記トレーニングシーケンスのサブセットのベーストレーニングシーケンスの循環的にシフトされたバージョンに対応する複数のトレーニングシーケンスを有する、請求項6又は7記載の送信機。
- 前記トレーニングシーケンスのサブセットの1つは、前記セルラー通信システムの1つのアンテナ送信機に対して割り当てられたトレーニングシーケンスのセットに対応する、請求項1乃至8何れか一項記載の送信機。
- 前記メッセージは、セル分離コードとチャネル化コードとによって伝搬される少なくとも1つのデータセグメントを有する、請求項1乃至9何れか一項記載の送信機。
- 前記送信手段は、前記メッセージと同一のスプレッディングコードを使用して、前記複数のアンテナの異なるアンテナから第2メッセージを同時に送信するよう構成される、請求項10記載の送信機。
- 前記トレーニングシーケンスセットは、前記送信機のセルのセル分離コードに関連付けされる、請求項10記載の送信機。
- 前記選択手段は、使用されるいくつかのチャネル化コードに対応して前記トレーニングシーケンスを選択するよう動作可能である、請求項1乃至12何れか一項記載の送信機。
- 前記選択手段は、トレーニングシーケンスとチャネル化コードとの間の一意的なマッピングに対応して、前記トレーニングシーケンスを選択するよう構成される、請求項1乃至12何れか一項記載の送信機。
- 前記セルラー無線システムは、(i)CDMA(Code Division Multiple Access)セルラー通信システム、(ii)3GPP UMTS(3rd Generation Partnership Project Universal Mobile Telecommunication System)、(iii)TDMA(Time Division Multiple Access)セルラー通信システム、及び(iv)TDD(Time Division Duplex)セルラー通信システムの少なくとも1つである、請求項1乃至14何れか一項記載の送信機。
- トレーニングシーケンスの1つのサブセットは、(i)3GPP技術仕様のリリース5における非MIMOセルラー通信システム送信機について規定されたトレーニングシーケンスサブセット、(ii)3GPP技術仕様のリリース5における非MIMOセルラー通信システム送信機について規定されたベーストレーニングシーケンスから代数的構成によって求められたベーストレーニングシーケンス、(iii)3GPP技術仕様のリリース5における非MIMOセルラー通信システム送信機について規定されたベーストレーニングシーケンスから代数的構成によっては求めることができないベーストレーニングシーケンス、及び(iv)3GPP技術仕様TS25.221に従ってベーストレーニングシーケンスから求められた複数のトレーニングシーケンスの少なくとも1つに対応する、請求項15記載の送信機。
- 前記選択手段は、前記メッセージの受信機のアイデンティティに対応して前記トレーニングシーケンスを選択するよう動作可能である、請求項1乃至16何れか一項記載の送信機。
- 前記選択手段は、前記複数のアンテナの同じアンテナを介し送信される複数のメッセージについて同一のトレーニングシーケンスを選択するよう構成される、請求項1乃至17何れか一項記載の送信機。
- MIMO(Multiple−In Multiple−Out)送信機から送信されたメッセージであって、前記MIMO送信機の複数のアンテナのそれぞれのトレーニングシーケンスの各サブセットの間に所定の関係が存在する前記MIMO送信機のセルに係る複数のトレーニングシーケンスのサブセットからのトレーニングシーケンスを有するメッセージを受信する受信手段と、
前記メッセージが前記トレーニングシーケンスに対応して送信される前記MIMO送信機のアンテナを決定する手段と、
を有するセルラー通信システムMIMO受信機。 - 複数のアンテナと、
メッセージのトレーニングシーケンスを選択する選択手段と、
選択されたトレーニングシーケンスを有するメッセージを生成する手段と、
前記複数のアンテナを介し前記メッセージを送信する送信手段と、
を有するMIMO(Multiple−In Multiple−Out)送信機を有するセルラー通信システムであって、
前記選択手段は、メッセージのトレーニングシーケンスを、前記メッセージが送信される関連付けされたアンテナに対応して、複数のトレーニングシーケンスのサブセットから選択するよう構成され、
トレーニングシーケンスの各サブセットが、当該MIMO送信機のセルに関連付けされ、
前記複数のアンテナのそれぞれについて前記トレーニングシーケンスのサブセット間の所定の関係が存在するセルラー通信システム。 - 複数のアンテナを有するMIMO(Multiple−In Multiple−Out)送信機を有するセルラー通信システムにおける送信方法であって、
メッセージのトレーニングシーケンスを選択するステップと、
選択されたトレーニングシーケンスを有するメッセージを生成するステップと、
前記複数のアンテナを介し前記メッセージを送信するステップと、
を有し、
前記トレーニングシーケンスを選択するステップは、メッセージのトレーニングシーケンスを、前記メッセージが送信される関連付けされたアンテナに対応して、複数のトレーニングシーケンスのサブセットから選択し、
トレーニングシーケンスの各サブセットが、前記複数のアンテナのそれぞれについて前記トレーニングシーケンスのサブセット間の所定の関係が存在する前記MIMO送信機のセルに関連付けされる方法。 - 前記トレーニングシーケンスのサブセット間の所定の関係は、本質的に代数的なものである、請求項22記載の方法。
- アンテナのサブセットに係る前記トレーニングシーケンスのサブセットは、関連付けされた互い素であるアンテナのセットの前記トレーニングシーケンスのサブセットのタイムリバースされたバージョンである、請求項21又は22記載の方法。
- 前記MIMO送信機のセルに係る前記トレーニングシーケンスのサブセットは、前記複数のアンテナのそれぞれの互いに素であるトレーニングシーケンスのサブセットを有する、請求項21乃至23何れか一項記載の方法。
- 前記複数のトレーニングシーケンスのサブセットは、前記送信機のセルのセルアイデンティティに関連付けされる、請求項21乃至24何れか一項記載の方法。
- トレーニングシーケンスの各サブセットは、ベーストレーニングシーケンスを有し、
当該方法は、前記関連付けされたアンテナの前記トレーニングシーケンスのサブセットのベーストレーニングシーケンスに対応して、前記メッセージのトレーニングシーケンスを決定するステップを有する、請求項21乃至25何れか一項記載の方法。 - トレーニングシーケンスの各サブセットのベーストレーニングシーケンスは、前記トレーニングシーケンスのセット内において一意的である、請求項26記載の方法。
- トレーニングシーケンスの各サブセットは、前記トレーニングシーケンスのサブセットのベーストレーニングシーケンスの循環的にシフトされたバージョンに対応する複数のトレーニングシーケンスを有する、請求項21乃至27何れか一項記載の方法。
- 前記トレーニングシーケンスのサブセットの1つは、前記セルラー通信システムの1つのアンテナ送信機について割り当てられたトレーニングシーケンスのセットに対応する、請求項21乃至28何れか一項記載の方法。
- 前記メッセージは、セル分離コードとチャネル化コードとによって伝搬される少なくとも1つのデータセグメントを有する、請求項21乃至29何れか一項記載の方法。
- 前記メッセージと同一のスプレッディングコードを使用して、前記複数のアンテナの異なるアンテナから第2メッセージが同時に送信される、請求項30記載の方法。
- 前記トレーニングシーケンスセットは、前記送信機のセルのセル分離コードに関連付けされる、請求項21乃至31何れか一項記載の方法。
- 前記トレーニングシーケンスは、(i)使用されるいくつかのチャネルコード、(ii)トレーニングシーケンスとチャネル化コードとの間の一意的なマッピング、及び(iii)前記メッセージのチャネル化コードの少なくとも1つに対応して選択される、請求項21乃至32何れか一項記載の方法。
- 前記セルラー無線システムは、(i)CDMA(Code Division Multiple Access)セルラー通信システム、(ii)3GPP UMTS(3rd Generation Partnership Project Universal Mobile Telecommunication System)、(iii)TDMA(Time Division Multiple Access)セルラー通信システム、及び(iv)TDD(Time Division Duplex)セルラー通信システムの少なくとも1つである、請求項21乃至33何れか一項記載の方法。
- トレーニングシーケンスの少なくとも1つのサブセットは、(i)3GPP技術仕様のリリース5における非MIMOセルラー通信システム送信機について規定されたトレーニングシーケンスサブセットに対応し、(ii)3GPP技術仕様のリリース5における非MIMOセルラー通信システム送信機について規定されたベーストレーニングシーケンスから代数的構成によって求められたベーストレーニングシーケンスを有し、(iii)3GPP技術仕様のリリース5における非MIMOセルラー通信システム送信機について規定されたベーストレーニングシーケンスから代数的構成によっては求めることができないベーストレーニングシーケンスを有し、及び(iv)3GPP技術仕様TS25.221に従ってベーストレーニングシーケンスから求められた複数のトレーニングシーケンスを有する、請求項34記載の方法。
- 前記トレーニングシーケンスは、前記メッセージの受信機のアイデンティティに対応して選択される、請求項21乃至35何れか一項記載の方法。
- 前記同一のトレーニングシーケンスが、前記複数のアンテナの同じアンテナを介し送信される複数のメッセージについて選択される、請求項21乃至36何れか一項記載の方法。
- MIMO(Multiple−In Multiple−Out)受信機を有するセルラー通信システムにおける受信方法であって、
MIMO送信機から送信されたメッセージであって、前記MIMO送信機の複数のアンテナのそれぞれのトレーニングシーケンスの各サブセットの間に所定の関係が存在する前記MIMO送信機のセルに係る複数のトレーニングシーケンスのサブセットからのトレーニングシーケンスを有するメッセージを受信するステップと、
前記メッセージが前記トレーニングシーケンスに対応して送信される前記MIMO送信機のアンテナを決定するステップと、
を有する方法。
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