JP2010532931A - Ｏｆｄｍａネットワークにおいてアンテナを選択する方法及びシステム - Google Patents

Abstract

直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）ネットワークにおいてアンテナを選択する方法及びシステム。ネットワークは、基地局と複数の移動局とを含む。移動局は、複数のアンテナを備える。基地局及び複数の移動局は、フレームを使用して互いに通信する。基地局は、フレームのダウンリンク（ＤＬ）サブフレームを移動局に送信する。ＤＬサブフレームは、アンテナ選択信号のためにフレームのアップリンク（ＵＬ）サブフレームの１つ又は複数のシンボル及び１つ又は複数のサブキャリアを割り当てる。移動局は、割り当てられたサブキャリア及び割り当てられたシンボルにおいて、アンテナ選択信号を含むＵＬサブフレームを基地局に送信する。次に、基地局は、アンテナ選択信号に基づいて、アンテナサブセットを選択する。

Description

本発明は、包括的には無線ネットワークに関し、より詳細には、ＯＦＤＭＡネットワークにおける移動局のためのアンテナ選択に関する。

直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）
ＯＦＤＭは、複数の直交サブキャリアを使用して、情報を比較的低いシンボルレートで送信する。利点として、ＯＦＤＭは、単一キャリアを使用して、高周波数減衰、狭帯域干渉、及びマルチパスに起因する周波数選択性フェージングのような、チャネル状態及びチャネル品質における深刻な変化に耐えることができる。ＯＦＤＭは、１つの迅速に変調される広帯域信号ではなく、複数の低速に変調される狭帯域信号を使用するため、チャネル等化が簡略化される。シンボルレートが低いことによって、シンボル間干渉（ＩＳＩ）を低減しながら、ガードインターバル及び時間拡散が可能になる。ＯＦＤＭシンボルのうちの幾つかにおけるサブキャリアのうちの幾つかは、チャネル状態を推定するための、及び同期を実施するためのサウンディング信号を搬送する。

直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）
欠点として、ＯＦＤＭは、チャネルに対してマルチユーザチャネルアクセスを提供しない。ＯＦＤＭＡは、複数のユーザを、時間、周波数、又は符号化で分離することによってこの能力を提供する。すなわち、周波数分割多元接続は、異なるＯＦＤＭサブチャネルを異なるユーザ（移動局）に割り当てることによって達成される。サブチャネルは、連続する必要のないサブキャリアのグループである。ＯＦＤＭＡは、一般に、ＷｉＭＡＸと呼ばれるＩＥＥＥ８０２．１６無線ＭＡＮ標準規格によるネットワークのアップリンクにおいて使用される。該標準規格及び本明細書において使用される幾つかの共通用語は、付録において定義される。

サウンディング
サブチャネル及びサブキャリアの周波数を最も効率的に割り当てるために、移動局は、サウンディング信号を送信することができる。基地局は、サウンディング信号からチャネル状態情報（ＣＳＩ）を取得して、それに応じて周波数を割り当てることができる。

ＩＥＥＥ８０２．１６標準規格は移動局から基地局へのアップリンク（ＵＬ）のためのサウンディング信号を定義する。キャリア割り当ての２つのタイプ、すなわち、非分散型サブキャリア割り当て（タイプＡ）及び分散型サブキャリア割り当て（タイプＢ）が定義される。

タイプＡは、現行のＷｉＭＡＸフォーラムプロファイルにおいて必須であり、移動局多重化、デシメーション分離可能性（decimated separability）、及び循環シフト分離可能性（cyclic shift separability）を提供する。複数本のアンテナは、アンテナの数がＲＦチェーンの数と等しい場合にのみサポートされる。

タイプＢは、ＷｉＭＡＸフォーラムプロファイルにおいて任意選択であり、移動局多重化を可能にせず、複数本のアンテナをサポートしない。

アンテナ選択
ＩＥＥＥ８０２．１６標準規格によるネットワークは、基地局（ＢＳ）及び移動局（ＭＳ）において、複数本のアンテナ及び無線周波数（ＲＦ）チェーンをサポートする。ＲＦチェーンのコストが高く、アンテナのコストが相対的に低いことに起因して、ＲＦチェーンの数（Ｎ）は、アンテナの数（Ｍ）より少ない可能性がある。すなわち、Ｎ≦Ｍである。しかしながら、上述したように、タイプＡ及びタイプＢは、共にアンテナ選択をサポートしていない。

したがって、ＯＦＤＡＭネットワークにおいて、アンテナを選択することが所望されている。しかしながら、上述したように、現行のＯＦＤＡＭ標準規格は、アンテナ選択の目的のためのサウンディングをサポートしていない。したがって、現行のサウンディング信号をアンテナ選択の目的に適合させることが所望されている。

本発明の実施の形態は、ＯＦＤＭＡネットワークにおけるアンテナ選択のためのチャネル推定を容易にする方法を提供する。移動局は、基地局によって命令されると、ＯＦＤＭＡフレームのアップリンクサブフレームのサウンディングゾーンにおいて、アンテナ選択信号を送信する。基地局は、そのアンテナ選択信号に基づいて、該基地局と移動局における送信アンテナ（複数可）との間の無線チャネルに関連付けられるチャネル状態情報（ＣＳＩ）を取得することができる。基地局は、このようにして取得したＣＩＳに基づいて、移動局において、利用可能なアンテナのサブセット（１本又は複数本）を選択することができる。

本発明の実施の形態によるアンテナ選択の概略図である。 本発明の実施の形態によって使用されるＯＦＤＭＡネットワークの概略図である。 本発明の実施の形態によって使用されるＯＦＤＭＡフレーム構造のブロック図である。 本発明の実施の形態によって使用されるＯＦＤＭＡシンボルの概略図である。 本発明の実施の形態によって使用されるアップリンクサウンディングゾーンの概略図である。 従来技術のアップリンクＰＵＳＣゾーンの概略図である。 本発明の実施の形態による、移動局に対して異なるフレームにおいて異なるチャネル資源を使用することの概略図である。 本発明の実施の形態による、アンテナ選択のためのアップリンクサウンディングのためのシグナリングの概略図である。 本発明の実施の形態による、アンテナ選択のためのアップリンクサウンディングのための非分散型サブキャリア割り当て（タイプＡ）の概略図である。 本発明の実施の形態による、アンテナ選択のためのアップリンクサウンディングのための分散型サブキャリア割り当て（タイプＢ）の概略図である。 本発明の実施の形態による、アンテナ選択のためのアップリンクサウンディングのための循環シフト分離可能性の概略図である。 本発明の実施の形態による、アンテナ選択のためのアップリンクサウンディングのためのデシメーション分離可能性の概略図である。 従来のアップリンクサウンディング及び本発明の実施の形態によるアンテナ選択のためのアップリンクサウンディングの共存の概略図である。 本発明の実施の形態によるアンテナ選択方法の流れ図である。

アンテナ選択
図１Ａは、基地局１０及び移動局２０を示している。通常、基地局１０は、多数本のアンテナ１１と、図示しない他のＲＦ構成要素とを備える。本明細書において定義される場合、移動局は、移動することが可能である。移動局（ＭＳ）は、「ユーザ」又は加入者機器としても既知である。

移動局は、複数（２以上）Ｍ本のアンテナ２１〜２４と、Ｎ個のＲＦチェーンからなるセット（１つ又は複数）２５とを備える。ＲＦチェーンは、アンテナ選択信号を使用して、本発明の実施の形態による複数本のアンテナからなるサブセット（１本又は複数本）に接続される。サブセットは、全ての利用可能なアンテナを含むことができる。

複数本のアンテナ２１〜２４は、対応するチャネル３１〜３４に関連付けられる。各アンテナは、明確に異なるチャネル利得を受ける異なる伝播経路を提供する。したがって、複数Ｍ本のアンテナのうちのＮ本（サブセット）を、ＢＳ及びＭＳにおける送受信性能が最適化されるように、ＲＦチェーンに選択的に接続することが重要である。

この機能は、アンテナ選択（ＡＳ）として既知である。アンテナ選択は、ビット誤り率（ＢＥＲ）、信号対雑音比（ＳＮＲ）、及びスループット（ＴＨ）の観点からシステム性能を向上させる方法である。

ＯＦＤＭＡネットワーク
図１Ｂは、本発明によって使用されるＯＦＤＭＡネットワークを示している。このネットワークは、ＢＳと移動局ＭＳｌ、ＭＳ２、及びＭＳ３との間でポイントツーマルチポイント通信を使用する。ＢＳは、それぞれ接続（チャネル）１０１〜１０３における、特定のセル内のＭＳ１〜ＭＳ３との全ての通信を管理及び調整する。各ＭＳは、１つのＢＳと直接通信し、ＢＳは、インフラストラクチャ１１０又はネットワークの「バックボーン」を介して他の基地局と通信する。

フレーム構造
図２は、本発明による協調するＢＳ及びＭＳによるＯＦＤＭＡチャネルアクセスのために使用されるフレーム構造を示している。図２において、水平軸は、時間を示し、垂直軸は、サブチャネル（周波数）を示す。

ＯＦＤＭＡにおいて、割り当てるための資源の基本単位は、スロット２００である。スロットのサイズは、ＭＳ及びＢＳがアップリンク及びダウンリンクにおける送信に使用するパーミュテーション（permutation）モードに基づく。パーミュテーションモードは、時間領域及び周波数領域における資源割り当てのタイプを定義する。ＵＬ及びＤＬのために、異なるモードが定義される。特定のパーミュテーションを使用することによって、所与の数のＯＦＤＭＡシンボル２０１及びサブキャリアが各スロット内に含まれる。

スロットは、関連付けられる時間（ｋ）及びサブチャネル（ｓ）を有する。サブチャネルは、複数のサブキャリアにさらに分割することができる。各スロットは、１つ又は複数のシンボルを保有することができる。基地局は、時間を、ダウンリンク（ＤＬ）サブフレーム及びアップリンク（ＵＬ）サブフレームを含む連続した複数のフレーム２１０に分割する。

ダウンリンクサブフレームの間、全てのトラフィックは、ダウンリンク方向のもの、すなわち、基地局から移動局へのものである。アップリンクサブフレームの間、全てのトラフィックは、アップリンク方向のもの、すなわち、移動局から基地局へのものである。

ＤＬサブフレームは、全てのサブキャリアにおいて、プリアンブル２２０から開始する。プリアンブルによって、移動局は、同期及びチャネル推定を実施することが可能になる。ダウンリンクにおける第１の２つのＯＦＤＭＡシンボルにおける第１のサブチャネルは、フレーム制御ヘッダ（ＦＣＨ）２０２である。ＦＣＨは、ＱＰＳＫレート１／２を使用して４回反復して送信される。ＦＣＨは、すぐ後に続くダウンリンクＭＡＰ（ＤＬ−ＭＡＰ）の長さと、ＤＬ−ＭＡＰのために使用される反復符号化とを指定する。

ＢＳは、ダウンリンクＭＡＰ（ＤＬ−ＭＡＰ）及びアップリンクＭＡＰ（ＵＬ−ＭＡＰ）２２２を使用して、現在のフレーム内でダウンリンク方向及びアップリンク方向それぞれにおいて、データバースト２０４に割り当てられる資源をＭＳに通知する。バーストは、接続識別子（ＣＩＤ）に関連付けられる。ＢＳから受信されるスケジュールに基づいて、各ＭＳは、ＢＳに対して送受信（送信又は受信）を行うべきとき（すなわち、ＯＦＤＭＡシンボル）及び行うべきところ（すなわち、サブチャネル）を求めることができる。ＵＬサブフレーム内の第１のサブチャネル２０３は、レンジングのために使用される。

アンテナ選択の目的のためのＵＬ−ＭＡＰ２２２を、下記でさらに詳細に説明する。サウンディングゾーン４０１を指定するのにＵＬ−ＭＡＰを使用することについて、特に説明する。

受信／送信ギャップ（ＲＴＧ）は、複数のフレームを分離し、伝送遷移ギャップ（ＴＴＧ）は、フレーム内の複数のサブフレームを分離する。これによって、送受信機が送信モードと受信モードとの間で切り換えることが可能になる。

データ信号（ＯＦＤＭＡシンボル）は、１つ又は複数のスロットを含むバースト２０４において送信される。

図３は、本発明の実施の形態によって使用されるＯＦＤＭＡシンボル３００の構造を示している。Ｔ_ｓは、シンボル持続期間であり、Ｔ_ｂは、情報（データ）持続期間であり、Ｔ_ｇは、サイクリックプレフィックス（ＣＰ）３０１である。ＣＰ３０１は、Ｔ_ｂの末尾のデータ３０９から導出され、シンボルの先頭にコピーされる。Ｔ_ｇは、設定可能な時間期間であり、およそ数マイクロ秒の長さである。高速フーリエ変換（ＦＦＴ）によって周波数サブキャリアが生成され、完全な周波数スペクトルが構成される。周波数サブキャリアは、異なる使途に従って、ＤＣサブキャリア、データサブキャリア、サウンディングサブキャリア、及びガードサブキャリアのような複数のグループに分類される。

アンテナ選択のためのアップリンクチャネルサウンディング
図４に示すように、ＭＳは、ＯＦＤＭＡフレームのアップリンクサブフレームのサウンディングゾーン４０１において、アンテナ選択チャネルサウンディング信号を送信することができる。サウンディングゾーンは、ＵＬ−ＭＡＰ２２２において指定される。

アンテナ選択信号によって、ＢＳは、アップリンクに対するチャネル応答を決定することが可能になる。サウンディングゾーンは、複数の連続したＯＦＤＭＡシンボルにわたることができ、その周波数次元における全てのサブキャリアを含む。

サウンディングゾーンにおいて、各ＭＳは、アンテナ選択信号を送信するサブキャリアのセットを割り当てられる。したがって、複数のＭＳ、たとえば、ＭＳ１、ＭＳ２、及びＭＳ３が同時にサウンディングすることができる。図８〜図１２は、サウンディングゾーン４０１におけるアンテナ選択信号の変形形態を示している。

アップリンクチャネル及びダウンリンクチャネルが相互的（reciprocal）であり、且つ基地局における送受信ハードウェアが較正されていることを前提とすると、アンテナ選択信号から取得されるチャネル状態情報（ＣＳＩ）をダウンリンク送信のためにも使用することができる。サウンディングによって、ＢＳが周波数スケジューリングの目的のために信号帯域幅にわたるチャネル応答品質を求めることも可能になる。

アップリンクチャネルアンテナ選択信号は、本発明の実施の形態によるアンテナ選択のためにも使用される。

ＭＳにおけるアンテナ選択のためにアップリンクサウンディングを使用するための動機
図１Ａに示すように、ＭＳ２０は、ＲＦチェーンのセット（１つ）２５と、複数本（４本）のアンテナ２１〜２４とを有する。ＭＳ２０がアンテナサブセット（１本又は複数本）と接続するために、ＢＳにおいて、利用可能なアンテナからなる可能性のあるサブセットとの間のチャネルに関するＣＳＩを測定する必要がある。

ＣＳＩを測定する１つの方法が、参照により本明細書に援用される、２００７年７月１３日付けでTao他によって出願された、米国特許出願第１１／７７７，３５６号「Method and System for Selecting Antennas Adaptively in OFDMA Networks」において記載されている。

より具体的には、ＢＳからＭＳへのダウンリンクの場合、ＭＳが、ＢＳから受信するパイロット信号に基づいて、チャネルを推定することができる。ＭＳからＢＳへのアップリンクの場合、ＢＳが、ＭＳから受信するパイロット信号に基づいて、チャネルを推定することができる。

ＩＥＥＥ８０２．１６標準規格によって、複数のパーミュテーションがデータサブキャリア及びパイロットサブキャリアを経時的にインタリーブすることが可能になる。たとえば、図５に示すように、ＩＥＥＥ８０２．１６標準規格によって規定されるアップリンク部分使用サブキャリア（ＵＬ ＰＵＳＣ）パーミュテーションは、１つおきのＯＦＤＭＡシンボル５０１においてチャネル資源内にパイロットサブキャリアを埋め込む。したがって、データサブキャリア５１１及びパイロットサブキャリア５１２の両方が、ＯＦＤＭＡシンボルｋ、ｋ＋２、Ｋ＋４、及び以下同様のＯＦＤＭＡシンボル内に存在する。たとえば、シンボルｋにおいて、ＭＳは、パイロットサブキャリア及びデータサブキャリアの両方を、ＰＵＳＣパーミュテーションモードにおいてＢＳに送信する。

データの送受信の中断を最小限にするために、１つの候補アンテナサブセットから別のサブセットへの切り換えは、サイクリックプレフィックス期間３０１の間に実施される。これによって、信号の直交性が幾らか失われる場合があるが、データ損失はない。アップリンク側において、ＢＳは、ＣＳＩを測定し、アンテナセットを選択し、ＭＳに自身の選択を通知する。次に、ＭＳは、後続の通信のために自身のＲＦチェーンを、選択されたアンテナサブセットに接続することができる。

アンテナ選択の目的のために、上述した方法でＣＳＩを測定することに関して、多くの問題が存在する。

ＣＳＩを測定している間、ＭＳは、いずれのアンテナサブセットが選択されるかをまだ知らない。ＭＳは、また、次のアンテナサブセットが選択されるときに、現在の選択されたアンテナからなるサブセットのための変調方式及び符号化方式を継続することができるか否かも知らない。

図６に示すように、ＢＳは、ＭＳをスケジューリングして、異なるサブフレームにおいて異なるチャネル資源６０１及び６０２を使用して送受信することができる。したがって、アンテナ選択の間に取得されるチャネル状態は、後続のフレームにおいて、ＭＳに割り当てられるチャネル資源には適用可能とすることができない。したがって、アンテナ選択の目的のためのサウンディングは、従来のサウンディングの場合には存在しない多くの問題を有する。

理想的には、ＢＳにとっては、全ての利用可能なサブキャリアにわたって各アンテナサブセットに関するＣＳＩを知ることが好ましい。全てのＭＳに関するＣＳＩに基づいて、ＢＳは、アンテナ選択を実施することができる。したがって、ＢＳは、資源、すなわち、ＭＳが測定するサブキャリア及びシンボルを指定する。

移動局におけるアンテナ選択のためのアップリンクサウンディング
図７に示すように、基地局は、まず、PAPR_Reduction_Safety_and_Sounding_Zone_Allocation_IE()７０１を用いてUIUC=13のUL-MAP_IE()を送信し、現在のフレームのアップリンクサブフレームにおけるアップリンクサウンディングゾーン４０１の割り当てを示す。フィールドのフォーマットを付録の表１及び表２において示す。サウンディングゾーン４０１は、アップリンクサブフレーム内に、ＯＦＤＭＡシンボルのセット（１つ又は複数）を含む。

次に、ＢＳは、アンテナ選択信号を使用して、ＭＳによって使用される異なる複数のアンテナセットに関するＣＳＩを測定し、ＭＳに、後続のフレームのために選択されたアンテナセットを使用するように指示する。

ＢＳは、UL_AS_Sounding_Command_IE()を含むＵＬ−ＭＡＰメッセージをＭＳに送信し、ＭＳに、サウンディングゾーン４０１内の異なるＯＦＤＭＡシンボルにおいて、異なる候補アンテナサブセットを介してアンテナ選択信号を送信するように指示する。

図７は、UL_AS_Sounding_Command_IE()の構造を示している。ＢＳが周期的アップリンクサウンディングを要求する場合、ＢＳは、全ての適切なフレームにおいて、割り当てＩＥ７０１及びUL_AS_Sounding_Command_IE()７０２をシグナリングする。

ＭＳは、アンテナ選択のための２つのタイプ、すなわち、非分散型（タイプＡ）及び分散型（タイプＢ）のアップリンクサウンディングを実施することができる。

非分散型アンテナ選択
図８に示すように、ＭＳは、１つ又は複数の特定のシンボル間隔で、且つサウンディングゾーン４０１内の特定の連続したサブキャリアにおいて、アップリンクアンテナ選択信号を送信する。サウンディングゾーン内のＯＦＤＭＡ周波数帯域幅は、重なり合わない複数の連続したサウンディング周波数帯域（ｋ）に分割される。たとえば、各周波数帯域は、１８個の連続したＯＦＤＭＡサブキャリアを含む。

２０４８−ＦＦＴサイズの場合、サウンディングゾーンは、最大で１７２８／１８＝９６個のサウンディング周波数帯域を含む。ここで、１７２８は、サブキャリアの数である。他のＦＦＴサイズの場合、各サウンディング帯域は、１８個の連続したサブキャリアを含むが、信号帯域幅にわたる可能なサウンディング周波数帯域の数は変化し得る。図８は、ユーザ（移動局）ｊ及びｊ＋１、並びにサウンディング周波数帯域ｋ、ｋ＋１、及びｋ＋２に関して、連続したサウンディング割り当てを示している。

分散型アンテナ選択
図９に示すように、ＭＳは、指定されたＤＬサブキャリア割り当て及び部分使用サブキャリア（ＰＵＳＣ）パーミュテーションのようなパーミュテーションに従って、割り当てられた帯域上でアンテナ選択信号を送信する。本質的に、周波数帯域９０１〜９０３は、インタリーブされている、すなわち、交互になっている。図９は、ユーザ（移動局）ｊ、ｊ＋１、及びｊ＋２に関して、分散型アンテナ選択割り当てを示している。

サウンディング信号直交性
ＩＥＥＥ８０２．１６標準規格は、ＵＬサウンディングゾーンにおいて複数のＭＳを多重化することができるように、サウンディング信号の直交性を維持する２つの方法を規定する。

循環シフト直交性
ＭＳ ｊ、ｊ＋１、及びｊ＋２、並びにサウンディング周波数帯域ｋ、ｋ＋１、及びｋ＋２に関して、図１０に示すように、各ＭＳは、サウンディング割り当て内の全てのサブキャリアを使用する。異なる複数のＭＳが、異なる周波数領域位相シフトを乗算された同じサウンディングシーケンスを使用する。

図１０に示すように、ＭＳ ｊ＋１及びＭＳ ｊ＋２の両方が、同じサウンディング周波数帯域ｋ＋２を使用する。ＭＳ ｊ＋１及びＭＳ ｊ＋２は、それぞれ、ＢＳに送信される自身のサウンディング信号の直交性を維持するために、周波数領域位相シフトを同じサウンディングシーケンスに適用する。

デシメーションされた直交性
ＭＳ ｊ、ｊ＋１、及びｊ＋２、並びにサウンディング周波数帯域ｋ、ｋ＋１、及びｋ＋２に関して、図１１に示すように、ＭＳ ｊ＋１及びＭＳ ｊ＋２の両方が、同じサウンディング周波数帯域ｋ＋２を使用する。ＭＳは、デシメーションされたサブキャリア、たとえば、１６個おきのサブキャリアからなるセットを使用することができる。複数のＭＳが同じサウンディング割り当てを占有することができるが、各ＭＳは、サウンディング割り当て内で重なり合わない複数のサブキャリアからなるセットを使用する。図１１に示すように、ＭＳ ｊ＋１及びＭＳ ｊ＋２は、同じサウンディング割り当てであるが、その割り当てにおいて重なり合わない１つおきのサブキャリアを分け合う。

アンテナ選択の有効化
本発明の実施の形態によるアンテナ選択を有効化するために、ＢＳは、ＭＳが本発明の実施の形態に従って、異なる複数のＯＦＭＤＡシンボルにおいて異なる複数のアンテナサブセットを介してアンテナ選択サウンディング信号を送信することを該ＭＳに知らせなくてはならない。

付録の表３において、詳細に示されるUL AS Sounding Command IEは、従来のアップリンクサウンディング及び本発明の実施の形態によるアンテナ選択をサポートする。

より具体的には、UL AS Sounding Command IEにおけるＣＩＤに関連付けられる３ビットフィールド「ＡＳサウンディングシンボルの数」が０にセットされる場合、そのＣＩＤを有するＭＳは、チャネル推定（ＣＳＩ）のための従来のアップリンクサウンディングのみを実施し、アンテナ選択のためのアップリンクサウンディングは実施しない。

しかしながら、「ＡＳサウンディングシンボルの数」フィールドが非ゼロ値、たとえば、「ｋ」を有する場合、ＭＳは、利用可能なアンテナの異なるサブセットを使用して、指定されたシンボル及び直後に続くｋ個のシンボルにおいて、アンテナ選択サウンディング信号を送信する。換言すれば、このフィールドにおける非ゼロ値は、ＭＳに、アンテナ選択の目的のためにＢＳによって使用されるアンテナ選択信号を送信させる。

分離可能性、開始周波数帯域、周波数帯域の数、パーミュテーション、サブチャネルオフセット、サブチャネルの数等のような全ての他の構成は、アンテナ選択の間、同じであり続けることに留意されたい。

図１２は、従来のサウンディング及び本発明の実施の形態によるアンテナ選択の共存を示している。ＵＬ−ＭＡＰ２２２内のPAPR_Reduction_Safety_and_Sounding_Zone_Allocation_IE()７０１は、開始シンボル（時間）及びＯＦＤＭＡシンボルの数の観点から、割り当てられるアップリンクサウンディングゾーンを指定する。

UL_AS_Sounding_Command_IE()７０２は、アンテナ選択をする必要がないか又はそれらを行う能力を有しない各ＭＳに、サウンディングゾーン４０１における従来のアップリンクサウンディングのための該ＭＳのサブチャネル及びシンボルの割り当て、並びに関連付けられるサウンディング構成を知らせる。

図１２におけるシンボル１において、１本のアンテナを有するＭＳであるＭＳ１、ＭＳ３、及びＭＳ４は、従来のアップリンクチャネルサウンディングのために割り当てられたアップリンク資源において、アップリンクサウンディング信号を送信する。図１２におけるシンボル２において、同様に、アンテナを１本しか有しないＭＳであるＭＳ５、ＭＳ６、及びＭＳ７は、従来のアップリンクチャネルサウンディングために該ＭＳに割り当てられたアップリンク資源において、アップリンクサウンディング信号を送信する。

本発明の実施の形態に従って、表３において定義されるフォーマットのUL_AS_Sounding_Command_IE()７０２は、ＭＳに、サウンディングゾーン４０１におけるアンテナ選択のための該ＭＳのサブチャネル及びシンボル割り当て、並びに関連付けられるサウンディング構成を知らせる。UL_AS_Sounding_Command_IE()においてＢＳによって命令されるように、ＭＳ２は、シンボル１において一方のアンテナを使用してアップリンクアンテナ選択信号を送信し、シンボル２において他方のアンテナを使用してアップリンクアンテナ選択信号を送信する。次に、ＢＳは、アンテナ選択信号に関するＣＳＩに基づいて、ＭＳが送信のためにアップリンクで使用するアンテナを選択する。

図１３は、本発明の実施の形態によるアンテナ選択のための概略的な方法を示している。

基地局１０は、ダウンリンク（ＤＬ）サブフレーム１３１１を送信する（１３１０）。ＤＬサブフレームは、アンテナ選択信号のために、アップリンク（ＵＬ）サブフレーム１３１２の１つ又は複数のシンボル及び１つ又は複数のサブキャリアを割り当てる。次に、移動局２０は、異なる複数のシンボルにおいて、異なる複数のアンテナサブセットを使用して、基地局にＵＬアンテナ選択信号を送信する（１３２０）。基地局は、該ＢＳと移動局における複数のアンテナサブセットとの間のアップリンクチャネル状態１３４０を個々に推定する（１３３０）。ＢＳは、特定のアンテナサブセット１３４１を選択する（１３４０）。続いて、基地局１０及び移動局２０は、選択されたアンテナサブセットを使用してデータ１３５１を通信する（１３５０）ことができる。

本発明を好ましい実施の形態の例として説明してきたが、本発明の精神及び範囲内で様々な他の適応及び変更を行うことができることは理解されたい。したがって、添付の特許請求の範囲の目的は、本発明の真の精神及び範囲内に入るすべての変形及び変更を包含することである。

付録

定義
スロット：スロットは、ＵＬ及びＤＬにおいてＭＳに割り当てられる最小資源単位である。スロットは、２次元であり、時間期間及び周波数サブキャリアにおいて測定される。

アンテナ選択（ＡＳ）：ＡＳは、システム性能を最適化するために、ＭＳ又はＢＳにおいて送受信の間に使用される。ＡＳは、送信のためのアンテナを選択するように意図される送信アンテナ選択（ＴＡＳ）、及び受信のためのアンテナを選択するように意図されている受信アンテナ選択（ＲＡＳ）に分類することができる。

サウンディングサブキャリア：ＩＥＥＥ８０２．１６において、サブキャリアは、データサブキャリア、サウンディングサブキャリア、ＤＣサブキャリア、及びガードサブキャリアを含む幾つかのグループに分割される。受信機は、サウンディングサブキャリア上の受信信号を使用してチャネルを推定する。サブキャリアのセット全体におけるサウンディングサブキャリアの割り当ては、パーミュテーションモードによって決まる。

データサブキャリア：データサブキャリアは、データ伝送のために使用されるサブキャリアである。

ガードサブキャリア：ガードサブキャリアは、２つの周波数帯域間のスペクトル間干渉を避けるために使用されるサブキャリアである。

パーミュテーションゾーン：パーミュテーションゾーンは、ＤＬ又はＵＬにおける複数の連続したＯＦＤＭＡシンボルである。パーミュテーションゾーンは、同じパーミュテーション式を使用する複数のユーザを含むことができる。パーミュテーションは、主に、スロットサイズ、データサブキャリア及びサウンディングサブキャリアの数及びロケーション、並びにサブキャリアのグループ分けが隣接しているか又は分散しているかにおいて異なる。

Claims (14)

1. 直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）ネットワークにおいてアンテナを選択する方法であって、該ネットワークは、基地局と複数の移動局とを含み、該基地局及び該複数の移動局は、フレームを使用して互いに通信し、該方法は、
   ＯＦＤＭＡネットワークにおいて、基地局から複数本のアンテナを備えた移動局に、アンテナ選択信号のためにフレームのアップリンク（ＵＬ）サブフレームの１つ又は複数のシンボル及び１つ又は複数のサブキャリアを割り当てられたフレームのダウンリンク（ＤＬ）サブフレームを送信することと、
   前記割り当てられたサブキャリア及び前記割り当てられたシンボルにおいて、前記アンテナ選択信号を含む前記ＵＬサブフレームを前記基地局に送信することと、
   前記アンテナ選択信号に基づいて、前記基地局において前記複数本のアンテナからなるサブセットを選択することと
   を含む方法。
2. 前記アンテナ選択信号は、前記移動局によって、前記複数本のアンテナの異なる複数のサブセットを使用して送信される請求項１に記載の方法。
3. 前記基地局及び前記移動局は、前記選択されたアンテナサブセットを使用してデータを交換する請求項１に記載の方法。
4. 前記１つ又は複数のシンボル及び前記１つ又は複数のサブキャリアは、前記ＵＬフレームの少なくとも１つのシンボル及び全てのサブキャリアを含むサウンディングゾーンを備える請求項１に記載の方法。
5. 前記移動局は、前記ＵＬサブフレームの各シンボルのサイクリックプレフィックス期間の間、前記異なる複数のアンテナサブセット間で切り換えを行う請求項２に記載の方法。
6. 前記アンテナ選択信号は、前記ＤＬサブフレームのＵＬ−ＭＡＰにおけるUL_AS_Sounding_Command_IE()コマンドに応答して送信される請求項１に記載の方法。
7. 前記アンテナ選択信号は、複数の前記サブキャリアにわたって連続する請求項１に記載の方法。
8. 前記アンテナ選択信号は、複数の前記サブキャリアにわたって分散する請求項１に記載の方法。
9. 前記ＤＬサブフレームは、複数の前記移動局に送信され、該複数の移動局は、それぞれ前記ＵＬサブフレームを前記基地局に送信し、該基地局は、前記複数の移動局のための前記複数本のアンテナからなるサブセットを選択する請求項１に記載の方法。
10. 前記複数の移動局が前記ＵＬサブフレームにおいて前記アンテナ選択信号を多重化することができるように、前記アンテナ選択信号における直交性を維持することをさらに含む請求項９に記載の方法。
11. 前記１つ又は複数のシンボル及び前記１つ又は複数のサブキャリアは、前記ＵＬサブフレームの２つのシンボル及び全てのサブキャリアを含むサウンディングゾーンを備える請求項１に記載の方法。
12. 複数の前記サブキャリアにわたって前記直交性をデシメーションすることをさらに含む請求項１０に記載の方法。
13. 前記ＤＬサブフレームのUL_AS_Sounding_Command_IE()コマンドにおける前記シンボルの数を指定することをさらに含む請求項１に記載の方法。
14. 直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）ネットワークにおいてアンテナを選択するシステムであって、該ネットワークは、基地局と複数の移動局とを含み、該基地局及び該複数の移動局は、フレームを使用して互いに通信し、該システムは、
    ＯＦＤＭＡネットワークにおいて、複数本のアンテナを備えた移動局に、アンテナ選択信号のために前記フレームのアップリンク（ＵＬ）サブフレームの１つ又は複数のシンボル及び１つ又は複数のサブキャリアを割り当てられたフレームのダウンリンク（ＤＬ）サブフレームを送信するように構成される基地局を備え、該基地局は、
    前記割り当てられたサブキャリア及び前記割り当てられたシンボルにおいて、前記移動局によって前記ＵＬサブフレームにおいて送信される前記アンテナ選択信号に基づいて、前記基地局において前記複数のアンテナからなるサブセットを選択する手段をさらに備えるシステム。

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