JP2010534041A - ビーム形成ベクトルをエンコードおよびデコードするための無線通信方法および装置 - Google Patents

Abstract

ビーム形成ベクトルをエンコードおよびデコードするための無線通信方法および装置が開示される。基地局は、無線送信／受信ユニット（ＷＴＲＵ）のビーム形成ベクトルのための明示的シグナリングおよび干渉ＷＴＲＵのビーム形成ベクトルのための暗示的シグナリングを送信する。各ＷＴＲＵは、それ独自のビーム形成ベクトルを使用してその他のＷＴＲＵのそれぞれのビーム形成ベクトルを推定する。

Description

本出願は、無線通信に関する。

多くの無線通信システムは、複数の無線送信／受信ユニット（ＷＴＲＵ）と双方向無線通信している基地局を含む。基地局は、ビーム形成ベクトルを含む信号を各ＷＴＲＵに送信できる。この信号は、ＷＴＲＵと基地局との間で通信するために特定のビーム形状を有する基地局によって形成された無線ビームをどのように受信するかについて、ＷＴＲＵに指令する。そのようなビーム形成の目的は、システムの性能全体を最適化することである。そのような最適化の一例は、マルチユーザ多入力多出力（ＭＵ−ＭＩＭＯ：multi-user multiple-input multiple-output）通信を支援すること、および複数のＷＴＲＵが同一の周波数／時間リソースを使用して同時に送信している場合に干渉を最小限にすることである。

参照により本明細書に組み込まれている同時係属の特許文献１は、送信信号と受信信号との間のチャネルミスマッチを回避するために、ビーム形成情報またはプリコーディング（precoding）情報が送信機（例えば、基地局）から受信機（例えば、無線送信／受信ユニット（ＷＴＲＵ））に伝達される必要があることを開示している。これは、ビーム形成およびプリコーディングが使用される場合、多入力多出力（ＭＩＭＯ：multiple-input multiple-output）データ復調のために特に重要である。受信機がデータ検出に関する有効チャネル応答（effective channel response）を構成するために不正確なビーム形成情報を使用する場合、かなりの性能低下が生じうる。

一般に、ビーム形成情報またはプリコーディング情報は、特に送信機および受信機がビーム形成およびプリコーディングのための限られたセットのアンテナ重み係数の使用に限定されている場合は、明示的制御シグナリングを使用して伝達されうる。限られたセットのアンテナ重み係数は、ビーム形成コードブックまたはプリコーディングコードブックと呼ばれることもある。送信機から受信機にビーム形成情報またはプリコーディング情報を伝達するための明示的シグナリングには、特に所望のビーム形成情報がＷＴＲＵに伝達される必要があるＭＵ−ＭＩＭＯシステムでは、大きなシグナリングオーバヘッドがかかる可能性がある。さらに、干渉ビーム形成情報は、結合検出（joint detection）および干渉除去などの先端的受信機処理を可能にするために、ＷＴＲＵに伝達されなければならない可能性がある。大きなサイズのコードブックが配備されている場合は、シグナリングオーバヘッドは増加する。

図１は、基地局１０５およびＷＴＲＵ１１０を含む無線通信システム１００を示す。基地局１０５は、複数の送信アンテナ１１５Ａ、１１５Ｂ、１１５Ｃおよび１１５Ｄを有するＭＩＭＯアンテナ１１５を含んでよい。ＷＴＲＵ１１０はまた、複数の受信アンテナ１２０Ａ、１２０Ｂ、１２０Ｃおよび１２０Ｄを有するＭＩＭＯアンテナ１２０を含んでよい。基地局１０５は、リソースブロック（ＲＢ：resource block）１２５を介してＷＴＲＵ１１０に信号を送信することによりＷＴＲＵ１１０と通信する。ＲＢ１２５のそれぞれは、複数のリソース要素（ＲＥ：resource element）を含む特定のＲＢ構造を有する。特定のＲＢ構造に応じて、各ＲＥは、
１）基地局１０５の送信アンテナ１１５Ａ、１１５Ｂ、１１５Ｃおよび１１５Ｄのうちの１つに関連する共通基準信号（ＣＲＳ：common reference signal）、
２）単一のビーム形成されたパイロットまたはプリコードされたパイロットを含む専用基準信号（ＤＲＳ：dedicated reference signal）、
３）複合のビーム形成されたパイロットまたはプリコードされたパイロットを含むＤＲＳ、および
４）データ記号
のうちの１つのために確保（reserve）されてよい。ＲＢ１２５のＲＥによって確保されたデータ記号の少なくとも一部分は、ＤＲＳモードインジケータを含む「制御タイプ」データ記号である。デコードされた後は、ＤＲＳモードインジケータは、ＷＴＲＵ１１０が基地局１０５によって送信されたＲＢ１２５内のデータ記号を適切に検出／復調できるようにする。

単一のビーム形成されたパイロットまたはプリコードされたパイロット、ならびに／あるいは複合のビーム形成されたパイロットまたはプリコードされたパイロットを含むＤＲＳのためにＲＥが確保され、ＲＢごとに複数（Ｎ個）のＤＲＳが使用されるハイブリッドＤＲＳ方式が紹介される。

特許文献１によって紹介されているように、図２は、基地局１０５によって信号を送信し、ＷＴＲＵによって信号を受信するために使用されうるＲＢ構造の一例を示す。複数のＲＢ２０５および２１０のそれぞれは、単一のビーム形成されたパイロットまたはプリコードされたパイロットか、あるいは複合のビーム形成されたパイロットまたはプリコードされたパイロットのどちらかを含む、データ記号（Ｄ）のために保持された複数のＲＥ、それぞれの基地局送信アンテナ（Ｔ₁〜Ｔ₄）に関連するＣＲＳのために確保された複数のＲＥ、およびＤＲＳ（Ｐ）のために確保された複数のＲＥを含む。図２に示されているように、ＤＲＳは、ＲＥ２１５、２２０、２２５、２３０、２３５、２４０、２４５、２５０、２５５、２６０、２６５および２７０によって確保される。

特定の所望のＷＴＲＵへの干渉ＷＴＲＵのビーム形成ベクトルのシグナリングは、特定のＷＴＲＵが先端的受信機処理（advanced receiver processing）（例えば、結合検出および干渉の除去）を行うことができるようにする。同時に、特定の所望のＷＴＲＵのビーム形成ベクトルをシグナリングすることは、干渉ＷＴＲＵのビーム形成ベクトルをシグナリングすることよりよい精度を必要とする可能性がある。通常、物理ダウンリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ：physical downlink control channel）を使用することなどにより明示的シグナリングを使用して送信される情報は、誤り確率または検出率の点で、ＤＲＳを使用することなどにより暗示的シグナリングを使用して送信される情報より正確にＷＴＲＵによって検出されデコードされる。これは、明示的シグナリング（例えば、ＰＤＣＣＨを介してのシグナリング）がチャネルコーディングおよび巡回冗長検査（ＣＲＣ：cyclic redundancy check）によって保護されているからである。他方、暗示的シグナリング（例えば、ＤＲＳを介してのシグナリング）は、チャネルコーディングおよびＣＲＣ保護を有さず、ＤＲＳによって搬送された情報を撤回するためにブラインド検出（blind detection）を必要とする。

米国特許出願第１０／０５２，８４２号明細書

しかし、所望の情報および干渉情報の両方を含む全てのビーム形成情報を搬送するために明示的シグナリングまたはＰＤＣＣＨを使用するオーバヘッドは、暗示的シグナリングまたはＤＲＳを使用するオーバヘッドと比べて大きい。性能を維持しながらシグナリングオーバヘッドを最小限にし、同時に最も重要なビーム形成情報をより多く保護するために、より効率のよいシグナリング方式および方法が望ましい。

ビーム形成ベクトルを含むビーム形成情報をエンコードおよびデコードするために無線通信方法および装置が使用され、この場合、ビーム形成情報を送信するために明示的シグナリングおよび暗示的シグナリングが一緒に使用される。ビーム形成情報を搬送する信号は、ダウンリンクＭＵ−ＭＩＭＯ通信のために多重化および分離される。ＭＵ−ＭＩＭＯシステムのためにビーム形成情報を送信するために明示的シグナリング方式と暗示的シグナリング方式とを結合するシグナリング方式が提案される。ビーム形成情報の一部分が明示的にシグナリングされてよく、ビーム形成情報の一部分または全てが暗示的にシグナリングされてよい。

１つのタイプのビーム形成情報が明示的にシグナリングされてよく、別のタイプ（または全てのタイプ）のビーム形成情報が暗示的にシグナリングされてよい。明示的シグナリングの一例は、ＰＤＣＣＨを介してのシグナリングである。暗示的シグナリングの一例は、ＤＲＳを介してのシグナリングである。１つのタイプのビーム形成情報は、所与のユーザのための「独自の（own）」（所望の）ビーム形成情報である。別のタイプのビーム形成情報は、干渉ビーム形成情報、すなわち干渉ユーザのビーム形成情報である。明示的シグナリングは、高い精度という利点を有するが、高いオーバヘッドという不利な点を有する。暗示的シグナリングは、低いオーバヘッドという利点を有するが、低い精度という不利な点を有する。ビーム形成情報を送信するために明示的シグナリングと暗示的シグナリングを結合することにより、性能、精度およびオーバヘッドはトレードオフされ最適化されることが可能であり、ビーム形成情報は、それぞれ異なるタイプのビーム形成情報の重要性に応じてそれぞれ別々に保護される。したがって、明示的シグナリングは、「独自の」ビーム形成情報（所望のＷＴＲＵのビーム形成情報またはベクトル）を運搬するために使用され、暗示的シグナリングは、干渉ビーム形成情報（干渉ＷＴＲＵのビーム形成情報またはベクトル）を運搬するために使用される。

添付の図面に関連して例として提供される以下の説明からさらに詳細な理解が得られよう。

基地局およびＷＴＲＵを含む従来の無線通信システムを示す図である。 図１のシステム内の基地局によって送信される従来のＲＢ構造の一例を示す図である。 明示的シグナリングと暗示的シグナリングを結合するシグナリング方式を使用する基地局のブロック図である。 明示的シグナリングと暗示的シグナリングを結合するシグナリング方式を使用して図３の基地局によって生成された信号を処理するＷＴＲＵのブロック図である。

以下で言及された場合、専門用語「無線送信／受信ユニット（ＷＴＲＵ）」は、ユーザ機器（ＵＥ：user equipment）、移動局、固定または移動加入者ユニット、ページャ、セルラ電話、携帯情報端末（ＰＤＡ：personal digital assistant）、コンピュータ、または無線環境で動作することが可能な他のいかなるタイプのユーザデバイスをも含むがそれらに限定されない。

以下で言及された場合、専門用語「基地局」は、ノードＢ、サイトコントローラ、アクセスポイント（ＡＰ：access point）、または無線環境で動作することが可能な他のいかなるタイプのインターフェースデバイスをも含むがそれらに限定されない。

ビーム形成情報は、少なくとも２つのタイプ、すなわち、「独自の」ビーム形成情報、（「タイプＡ」ビーム形成情報）、および干渉ビーム形成情報（「タイプＢ」ビーム形成情報）に分類される。タイプＡビーム形成情報は、ＷＴＲＵがデータ検出を正確に行うために必要とされる。「タイプＢ」ビーム形成情報は、ＷＴＲＵが、「タイプＢ」ビーム形成情報の助けを借りて干渉を除去することによりデータ検出の性能を改善するために、データ検出を向上させるために使用される。したがって、「タイプＡ」ビーム形成情報は、「タイプＢ」ビーム形成情報より重要であると考えられうる。提案された方式では、「タイプＢ」ビーム形成情報のために使用されるよりも多くの保護が「タイプＡ」ビーム形成情報のために使用される。

シグナリング方式は、２つの方法、すなわち、明示的シグナリングおよび暗示的シグナリングに分類される。明示的シグナリングは、送信された情報を保護するためにチャネルコーディングおよびＣＲＣを使用する。暗示的シグナリングは、送信された情報を保護するためにチャネルコーディングおよびＣＲＣを使用しないが、その代わりに、情報を搬送するために基準信号（reference signal）を使用する。ＷＴＲＵによって受信され検出される情報は、暗示的シグナリングのためのチャネルコーディングおよびＣＲＣ保護がないので、明示的シグナリング方法と比べて、より正確でないと考えられ、より多くの誤り確率および／またはより高い誤り率を有する。他方、明示的シグナリングのためのシグナリングオーバヘッドは、明示的シグナリングのためのビーム形成情報を保護するためのチャネルコーディングおよびＣＲＣがあるので、暗示的シグナリング方法のためのシグナリングオーバヘッドよりずっと高いと考えられる。ビーム形成情報は、明示的シグナリング方法を使用して送信される場合は、暗示的シグナリング方法を使用して送信される場合より多く保護される。

ビーム形成情報のための提案されたシグナリング方式では、「タイプＡ」ビーム形成情報および「タイプＢ」ビーム形成情報は両方とも、ＷＴＲＵに伝達される。「タイプＡ」ビーム形成情報（すなわち、所望のＷＴＲＵのビーム形成行列またはベクトル）は、明示的シグナリング方法を使用して運搬され、「タイプＢ」ビーム形成情報（干渉ＷＴＲＵのビーム形成行列またはベクトル）は、暗示的シグナリング方法を使用して運搬される。

明示的シグナリングの一例は、ＰＤＣＣＨなどの制御チャネルを使用する。暗示的シグナリング方法の一例は、ＤＲＳなどの基準信号を使用する。ビーム形成情報には、ビーム形成（またはプリコーディング）行列またはベクトル（１つまたは複数）が入っている。

性能、精度およびオーバヘッドの間でトレードオフするために、１つのタイプのビーム形成情報を明示的にシグナリングし、もう１つのタイプのビーム形成情報を暗示的にシグナリングすることが望ましいであろう。また、ビーム形成情報の効率のよいブラインド検出を行うために、１つのタイプのビーム形成情報を明示的にシグナリングし、全てのタイプのビーム形成情報を暗示的にシグナリングすることが望ましいであろう。

性能、精度およびオーバヘッドの間でトレードオフするために、タイプＡビーム形成情報を明示的にシグナリングし、タイプＡビーム形成情報およびタイプＢビーム形成情報の両方を暗示的にシグナリングすることが望ましいであろう。

性能、精度およびオーバヘッドの間でトレードオフするために、ビーム形成情報の一部分を明示的にシグナリングし、ビーム形成情報のその他の部分を暗示的にシグナリングすることが望ましいであろう。また、ビーム形成情報の効率のよいブラインド検出を行うために、ビーム形成情報の一部分を明示的にシグナリングし、全てのビーム形成情報を暗示的にシグナリングすることが望ましいであろう。

「タイプＡ」ビーム形成行列またはベクトルは、「独自の」ビーム形成情報、すなわち特定のＷＴＲＵ専用のビーム形成情報である。「タイプＢ」ビーム形成行列またはベクトルは、特定のＷＴＲＵに対する干渉ＷＴＲＵであると考えられる他のＷＴＲＵ専用のビーム形成情報である。

一実施形態として、「独自の」（所望の）ビーム形成情報、あるいは「タイプＡ」ビーム形成行列またはベクトルは、明示的シグナリングを使用して、例えばＰＤＣＣＨによって送信されてよく、干渉ビーム形成情報または「タイプＢ」ビーム形成情報、（あるいは、独自の情報および干渉情報の両方、すなわち「タイプＡ」ビーム形成行列またはベクトルと、「タイプＢ」ビーム形成行列またはベクトルとの両方）は、暗示的シグナリングを使用して、例えばＤＲＳによって送信されてよい。したがって、性能、検出、精度およびシグナリングオーバヘッドは、平衡が保たれ、最適化されうる。

ビーム形成情報を送信するために明示的シグナリング方式と暗示的シグナリング方式を結合するシグナリング方式は、ＭＵ−ＭＩＭＯシステムのために使用される。「タイプＡ」ビーム形成行列またはベクトルが明示的にシグナリングされてよく、「タイプＡ」ビーム形成情報および「タイプＢ」ビーム形成情報が両方とも暗示的にシグナリングされてよい。ビーム形成情報の一部分が明示的にシグナリングされてよく、ビーム形成情報の一部分または全てが暗示的にシグナリングされてよい。

明示的にシグナリングされるビーム形成情報および暗示的にシグナリングされるビーム形成情報は、効率のよいブラインド検出を可能にするために重複してよい。明示的にシグナリングされるビーム形成情報は、暗示的にシグナリングされるビーム形成情報のサブセットでよく、あるいはその逆でもよいことが可能である。明示的シグナリングの一例は、ＰＤＣＣＨを介してのシグナリングである。暗示的シグナリングの一例は、ＤＲＳを介してのシグナリングである。明示的シグナリングには、所望のビーム形成情報が含まれていてよい。暗示的シグナリングには、所望のビーム形成情報および干渉ビーム形成情報の両方が含まれていてよく、これは、明示的にシグナリングされる情報がビーム形成またはプリコーディングのために暗示的にシグナリングされる情報のサブセットでよいことの一例である。

ビーム形成情報のための明示的シグナリングは、高い性能および高い精度という利点を有するが、高いシグナリングオーバヘッドという不利な点を有する。ビーム形成情報のための暗示的シグナリングは、低いシグナリングオーバヘッドという利点を有するが、低い性能および低い精度という不利な点を有する。ビーム形成情報を送信するために明示的シグナリングと暗示的シグナリングを結合することにより、性能、精度およびシグナリングオーバヘッドは、トレードオフされ、最適化されうる。

ビーム形成情報の重要性を強調するために、高い重要性のビーム形成情報は、明示的シグナリングを使用して送信され、より少ない重要性のビーム形成情報は、暗示的シグナリングを使用して送信される。

「タイプＡ」ビーム形成情報および「タイプＢ」ビーム形成情報は、ＷＴＲＵに送信される。一実施形態として、「タイプＡ」ビーム形成情報は、ＷＴＲＵ特有のＰＤＣＣＨを介して送信され、「タイプＡ」ビーム形成情報および「タイプＢ」ビーム形成情報は両方とも、ＤＲＳを介して送信される。

通常、所望のＷＴＲＵのビーム形成情報またはベクトル（１つまたは複数）は、干渉ＷＴＲＵのビーム形成情報またはベクトルより重要である。所望のＷＴＲＵのビーム形成情報またはベクトル（１つまたは複数）を保護するために、所望のＷＴＲＵのビーム形成情報またはベクトル（１つまたは複数）を送信または搬送するために明示的シグナリングが使用され、干渉ＷＴＲＵのビーム形成情報またはベクトルを送信または搬送するために暗示的シグナリングが使用される。

図３は、複数のＷＴＲＵ、すなわちＷＴＲＵ₁、ＷＴＲＵ₂、．．．、ＷＴＲＵ_K（図示せず）と通信するために明示的シグナリングおよび暗示的シグナリングを多重化する基地局３００のブロック図である。基地局３００は、ビーム形成ベクトル判定およびスケジューリングユニット３０５、ダウンリンク基準信号ジェネレータ３１０、ダウンリンク制御チャネルジェネレータ３１５、ダウンリンクデータビーム形成／プリコーディングユニット３２０、マルチプレクサ３２５、ならびに複数のアンテナ要素３３０Ａ、３３０Ｂ、３３０Ｃおよび３３０Ｄを有するＭＩＭＯアンテナ３３０を備える。

図３を参照すると、ビーム形成ベクトル判定およびスケジューリングユニット３０５は、ダウンリンク基準信号ジェネレータ３１０、ダウンリンク制御チャネルジェネレータ３１５およびダウンリンクデータビーム形成／プリコーディングユニット３２０に、プリコーディングベクトルインデックス（ＰＶＩ₁、ＰＶＩ₂、．．．、ＰＶＩ_K）を含むＷＴＲＵのためのビーム形成／プリコーディング情報信号３３５を出力する。例えば、ＰＶＩ₁は、ＷＴＲＵ₁のためのビーム形成情報である。したがって、ＰＶＩ₂、．．．、ＰＶＩ_Kは、それぞれＷＴＲＵ₂、．．．、ＷＴＲＵ_Kのためのビーム形成情報である。所望のＷＴＲＵでは、ＰＶＩ、すなわちＰＶＩ₁、ＰＶＩ₂、．．．、ＰＶＩ_Kのうちの１つは、独自の（所望の）ビーム形成／プリコーディング情報であり、残余のＰＶＩは、所望のＷＴＲＵのための干渉ビーム形成／プリコーディング情報である。例えば、ＷＴＲＵ₁では、ＰＶＩ₁は、ＷＴＲＵ₁独自のビーム形成情報（すなわち、Ｃ＿ｏｗｎ）を構成し、ＰＶＩ₂、．．．、ＰＶＩ_Kは、ＷＴＲＵ₁のための干渉ビーム形成情報である。代替として、ＰＶＩを使用する以外に、プリコーディング行列インデックス（ＰＭＩ：precoding matrix index）などの他のいかなるタイプのビーム形成またはプリコーディング情報インデックスが使用されてもよい。ビーム形成情報、行列またはベクトルは、プリコーディング情報、行列またはベクトルと相互に交換可能でありうることが当業者によって理解されるはずである。

ダウンリンク基準信号ジェネレータ３１０は、ＷＴＲＵ、すなわちＷＴＲＵ₁、ＷＴＲＵ₂、．．．、ＷＴＲＵ_Kに対応するプリコーディングベクトルインデックス（ＰＶＩ₁、ＰＶＩ₂、．．．、ＰＶＩ_K）と共に組み込まれた独自の（所望の）ビーム形成情報および／または干渉ビーム形成情報を搬送するＤＲＳ信号３４０、（すなわち、暗示的シグナリング）、を生成する。ダウンリンク制御チャネルジェネレータ３１５は、プリコーディングベクトルインデックス（ＰＶＩ₁、ＰＶＩ₂、．．．、ＰＶＩ_K）を搬送するＷＴＲＵ特有のＰＤＣＣＨでありうるＷＴＲＵ特有の制御チャネル（ＣＣＨ：control channel）３４５₁、３４５₂、．．．、３４５_K、（すなわち、明示的シグナリング）、を生成する。ダウンリンクデータビーム形成／プリコーディングユニット３２０は、ＰＶＩ₁、ＰＶＩ₂、．．．、ＰＶＩ_Kに対応するビーム形成ベクトルまたはプリコーディングベクトルを使用してビーム形成された／プリコードされたデータ３５０を生成する。

ＤＲＳ信号３４０、複数（Ｋ個）のＷＴＲＵに関連する制御信号（例えば、ＰＤＣＣＨ）３４５₁、３４５₂、．．．、３４５_K、およびビーム形成された／プリコードされたデータ信号３５０は、マルチプレクサ３２５によって周波数領域および／または時間領域内の適切なリソース要素またはリソースブロックに一緒に多重化される。ＤＲＳ信号３４０は、全てのＷＴＲＵのための独自の（所望の）ビーム形成情報および干渉ビーム形成情報を含めて全てのビーム形成情報を搬送する。信号３４５は、ＷＴＲＵ、すなわちＷＴＲＵ₁、ＷＴＲＵ₂、．．．、ＷＴＲＵ_Kのためのビーム形成情報を搬送する。データ３５０は、それぞれのプリコーディングベクトルインデックスＰＶＩ₁、．．．、ＰＶＩ_Kを使用してＷＴＲＵ₁、．．．、ＷＴＲＵ_Kのためにビーム形成される／プリコードされる。

次いで、多重化された信号３５５は、アンテナ要素３３０Ａ、３３０Ｂ、３３０Ｃおよび３３０Ｄを介して複数のＷＴＲＵに送信するためにアンテナ３３０に送信される。

図４は、図３の基地局３００によって送信された多重化された信号３５５を受信し処理するＷＴＲＵ４００のブロック図である。ＷＴＲＵ４００は、複数のアンテナ要素４０５Ａ、４０５Ｂ、４０５Ｃおよび４０５Ｄを有するＭＩＭＯアンテナ４０５、デマルチプレクサ４１０、ビーム形成／プリコーディングベクトルインデックス（ＰＶＩ）ブラインド検出器４１５、ダウンリンク制御チャネル検出、デコーディングおよびＣＲＣユニット４２０、ならびにダウンリンクデータ検出器４２５を含む。

図４を参照すると、多重化された信号３５５がアンテナ４０５で受信される。受信された多重化された信号３５５は、デマルチプレクサ４１０によって周波数領域および時間領域内の適切なリソース要素またはリソースブロックに分離される。次いで、ＤＲＳ信号３４０がプリコーディングベクトルまたはビーム形成ベクトルのブラインド検出のためにＰＶＩブラインド検出器４１５に転送される。制御チャネル信号（例えば、ＰＤＣＣＨ）３４５₁、３４５₂、．．．、３４５_Kがダウンリンク制御チャネル検出、デコーディングおよびＣＲＣユニット４２０に転送され、そこでＰＤＣＣＨが検出され、デコードされ、ＣＲＣ検査される。どのＷＴＲＵに関しても、ただ１つのＰＤＣＣＨが首尾よく検出され、デコードされ、ＣＲＣ検査を通ることになる。その首尾よいＰＤＣＣＨは、特定のＷＴＲＵ専用のＰＤＣＣＨであると考えられる。ビーム形成された／プリコードされたデータ信号３５０がダウンリンクデータ検出器４２５に転送される。ＰＶＩブラインド検出器４１５、ならびにダウンリンク制御チャネル検出、デコーディングおよびＣＲＣユニット４２０によって取得されたビーム形成／プリコードされたベクトルが、データ検出のためにダウンリンクデータ検出器４２５に供給される。例えば、ＷＴＲＵ₁では、ダウンリンク制御チャネル検出、デコーディングおよびＣＲＣユニット４２０が、ビーム形成／ＰＶＩブラインド検出器４１５に入力されたＰＶＩ₁を含む信号４３０を出力する。次いで、ビーム形成／ＰＶＩブラインド検出器４１５が、その他のＷＴＲＵに関連するビーム形成ベクトルを推定するために、所望のＷＴＲＵに関連するインデックス（ＰＶＩ₁）に対応するビーム形成情報またはプリコーディング情報を使用して構成された信号をＤＲＳ３４０から引き、ＰＶＩ₁のない、ＰＶＩ₂、．．．、ＰＶＩ_Kのみを含む信号４３５を出力する。ビーム形成／プリコーディング情報４３０および４３５は、有効チャネル応答を計算するためにダウンリンクデータ検出器４２５によって使用される。有効チャネル応答は、適切なデータ検出のために使用されるプリコーディング効果またはビーム形成効果を有するチャネル応答である。

ＷＴＲＵ４００は、まず、ＲＢ情報、変調情報など、およびそれ独自のビーム形成ベクトル、Ｃ＿ｏｗｎを取得するために、明示的シグナリングに関するそれ独自の制御チャネル（例えば、ＰＤＣＣＨ）を検出しデコードする。Ｃ＿ｏｗｎは、特定のＷＴＲＵに関連する複数のプリコーディングベクトルインデックスＰＶＩ₁．．．ＰＶＩ_Kのうちの１つである。例えば、ＷＴＲＵ₁では、Ｃ＿ｏｗｎはＰＶＩ₁である。

ＷＴＲＵ４００は、ＷＴＲＵ独自のビーム形成ベクトル、Ｃ＿ｏｗｎによって提供された受信された信号Ｙから、知られている構成要素（すなわち、Ｃ＿ｏｗｎ）を除去する。最後に、ＷＴＲＵ４００は、干渉ＷＴＲＵのビーム形成ベクトルを取得するためにブラインド検出を行う。ブラインド検出手順は、他のＷＴＲＵの干渉ビーム形成ベクトルのブラインド検出の前に、所望のビーム形成ベクトルＣ＿ｏｗｎを除去する。

所望のＷＴＲＵのビーム形成ベクトル（１つまたは複数）は、共用制御チャネルを介して、（例えば、ＰＤＣＣＨを介して）、シグナリングされ、一方、（干渉ＷＴＲＵを含めて）全てのＷＴＲＵのビーム形成ベクトルは、複合のビーム形成された／プリコードされたパイロットを介して、（例えば、ＤＲＳを介して）、シグナリングされる。

基地局３００は、結合された共用制御チャネルおよび複合のビーム形成された／プリコードされた基準チャネルの方式を使用して複数（Ｋ個）のＷＴＲＵに送信できる。各ＷＴＲＵのビーム形成ベクトルは、ＷＴＲＵ特有の共用制御チャネルを使用して送信される。パイロットは、Ｋ個全てのＷＴＲＵのビーム形成ベクトルによってプリコードされる。結果としてのプリコードされた信号（Ｋ個の信号）は、合計され、合計された信号Ｓを生成し、この信号は、基地局で送信される信号であり、等式、

によって与えられ、式中、Ｃ_kはＫ番目のＷＴＲＵのためのビーム形成ベクトルであり、Ｐはパイロットを表す。次いで、合計された信号Ｓは、複合のビーム形成された／プリコードされた基準チャネルを介して送信される。複合のビーム形成された／プリコードされた基準チャネルは、ＤＲＳチャネルでありうるであろう。

各ＷＴＲＵにおける受信された信号は、等式、

によってモデル化されてよく、式中、ＹはＤＲＳにおける受信された信号であり、Ｈはチャネルを表す行列であり、Ｎは雑音を表す。Ｙから所望の信号を引くことは、以下の等式、

になり、式中、

はＨの推定値であり、Ｃ_ownは特定のＷＴＲＵのビーム形成ベクトルである。新規のＹまたは

に対してブラインド検出を行い、以下の公式、

に基づいて、推定されたビーム形成ベクトルのセットが取得され、式中、｛Ｃ｝は送信されたビーム形成ベクトルのセットであり、

はビーム形成ベクトルの推定値のセットである。ａｒｇは、複素ベクトルであるビーム形成ベクトルのセットに対するアーギュメント（argument）である。ビーム形成ベクトルＣはコードブックから探索され、式内の最小のノルム（norm）または距離になるＣの組合せが選択される。その結果、ブラインド検出は、干渉ＷＴＲＵのための推定されたビーム形成ベクトルのセット、

を生成する。

代替として、所望のＷＴＲＵのビーム形成ベクトル（１つまたは複数）は、共用制御チャネルを介して、（例えば、ＰＤＣＣＨを介して）、シグナリングされ、一方、干渉ＷＴＲＵのビーム形成ベクトルは、複合のビーム形成された／プリコードされたパイロットを介して、（例えば、ＤＲＳを介して）、シグナリングされる。

ビーム形成情報には、ビーム形成（またはプリコーディング）行列またはベクトル（１つまたは複数）が含まれる。これは、例示のために上記の議論で想定されている。提案された方法は、ユーザ数、送信レイヤ数、空間ストリーム数、またはＭＩＭＯのためのランクに関する情報に関する他の情報が含まれてもよい一般的なビーム形成情報に適用されることに留意されたい。さらに、ビーム形成情報にはまた、ビーム形成および／またはプリコーディングをしかるべく行うためのＭＩＭＯ、ビーム形成および／またはプリコーディングに関する他の情報またはパラメータが入っていてよい。

＜実施形態＞
１．ビーム形成情報またはプリコーディング情報をシグナリングする方法であって、
ビーム形成情報またはプリコーディング情報に関連する複数のインデックスを含む基準信号を送信するステップであって、インデックスのうちの１つは、特定の無線送信／受信ユニット（ＷＴＲＵ）に関連し、残余のインデックスは、特定のＷＴＲＵに干渉するＷＴＲＵに関連する、ステップと、
複数の制御チャネルを送信するステップであって、各制御チャネルは、基準信号に含まれるインデックスのうちのそれぞれの１つに関連する、ステップと
を備える方法。
２．多重化された信号を生成するために基準信号および制御チャネルを多重化するステップと、
多重化された信号を送信するステップと
をさらに備える実施形態１の方法。
３．特定のＷＴＲＵは、多重化された信号を受信し、干渉ＷＴＲＵに関連するビーム形成ベクトルを推定するために基準信号内のインデックスから特定のＷＴＲＵに関連するインデックスを引くように構成される、実施形態２の方法。
４．特定のＷＴＲＵは、多重化された信号を受信し、特定のＷＴＲＵに関連するインデックスを判定するために各制御チャネルに対して巡回冗長検査（ＣＲＣ）を行うように構成される、実施形態２の方法。
５．基準信号は、専用基準信号（ＤＲＳ）である、実施形態１〜４のいずれか１つに記載の方法。
６．制御チャネルのそれぞれは、物理ダウンリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）である、実施形態１〜５のいずれか１つに記載の方法。
７．インデックスは、プリコーディング行列インデックス（ＰＭＩ）である、実施形態１〜６のいずれか１つに記載の方法。
８．インデックスは、プリコーディングベクトルインデックス（ＰＶＩ）である、実施形態１〜６のいずれか１つに記載の方法。
９．ビーム形成されたデータまたはプリコードされたデータを生成するステップと、
多重化された信号を生成するために基準信号、制御チャネルおよびデータを多重化するステップと
をさらに備える、実施形態１〜８のいずれか１つに記載の方法。
１０．ビーム形成情報またはプリコーディング情報に関連する複数のインデックスを含む基準信号を生成するように構成されたダウンリンク基準信号ジェネレータであって、インデックスのうちの１つは、特定の無線送信／受信ユニット（ＷＴＲＵ）に関連し、残余のインデックスは、特定のＷＴＲＵに干渉するＷＴＲＵに関連する、ダウンリンク基準信号ジェネレータと、
複数の制御チャネルを生成するように構成されたダウンリンク制御チャネルジェネレータであって、各制御チャネルは、基準信号に含まれたインデックスのうちのそれぞれの１つに関連する、ダウンリンク制御チャネルジェネレータと
を備える、基地局。
１１．多重化された信号を生成するために基準信号および制御チャネルを多重化するように構成されたマルチプレクサと、
多重化された信号を送信するように構成された少なくとも１つのアンテナと
をさらに備える、実施形態１０の基地局。
１２．基準信号は、専用基準信号（ＤＲＳ）である、実施形態１０および１１のいずれか１つに記載の基地局。
１３．制御チャネルのそれぞれは、物理ダウンリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）である、実施形態１０〜１２のいずれか１つに記載の基地局。
１４．インデックスは、プリコーディング行列インデックス（ＰＭＩ）である、実施形態１０〜１３のいずれか１つに記載の基地局。
１５．インデックスは、プリコーディングベクトルインデックス（ＰＶＩ）である、実施形態１０〜１３のいずれか１つに記載の基地局。
１６．多重化された信号を受信するように構成された少なくとも１つのアンテナと、
信号を基準信号および複数の制御信号に分離するように構成されたデマルチプレクサであって、基準信号は、ビーム形成情報またはプリコーディング情報に関連する複数のインデックスを含み、インデックスのうちの１つは、所望のＷＴＲＵに関連し、残余のインデックスは、所望のＷＴＲＵに干渉する他のＷＴＲＵに関連し、各制御チャネルは、基準信号に含まれたインデックスのうちのそれぞれの１つに関連する、デマルチプレクサと、
デマルチプレクサから制御チャネルを受信し、所望のＷＴＲＵに関連するインデックスを出力するように構成されたダウンリンク制御チャネル検出、デコーディングおよび巡回冗長検査（ＣＲＣ）ユニットと
を備える、所望の無線送信／受信ユニット（ＷＴＲＵ）。
１７．その他のＷＴＲＵに関連するビーム形成ベクトルを推定するために基準信号から所望のＷＴＲＵに関連するインデックスに対応するビーム形成情報またはプリコーディング情報を使用して構成された信号を引くように構成されたブラインド検出器
をさらに備える、実施形態１６の所望のＷＴＲＵ。
１８．基準信号は、専用基準信号（ＤＲＳ）である、実施形態１６および１７のいずれか１つに記載の所望のＷＴＲＵ。
１９．制御チャネルのそれぞれは、物理ダウンリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）である、実施形態１６〜１８のいずれか１つに記載の所望のＷＴＲＵ。
２０．インデックスは、プリコーディング行列インデックス（ＰＭＩ）である、実施形態１６〜１９のいずれか１つに記載の所望のＷＴＲＵ。
２１．インデックスは、プリコーディングベクトルインデックス（ＰＶＩ）である、実施形態１６〜１９のいずれか１つに記載の所望のＷＴＲＵ。
２２．デマルチプレクサは、信号を基準信号、複数の制御信号およびビーム形成されたデータまたはプリコードされたデータに分離するように構成される、実施形態１６〜２１のいずれか１つに記載の所望のＷＴＲＵ。
２３．ビーム形成されたデータまたはプリコードされたデータ、所望のＷＴＲＵに関連するインデックス、およびその他のＷＴＲＵに関連する推定されたビーム形成ベクトルを受信するように構成されたダウンリンクデータ検出器をさらに備える、実施形態２２の所望のＷＴＲＵ。

特徴および要素は、上記では特定の組合せで説明されているが、各特徴または要素は、その他の特徴および要素なしで単独で、あるいは他の特徴および要素とのまたはそれらなしでの様々な組合せで、使用されうる。本明細書で提供された方法または流れ図は、汎用コンピュータまたはプロセッサによる実行のためにコンピュータ可読記憶媒体に組み込まれたコンピュータプログラム、ソフトウェア、またはファームウェアで実施されうる。コンピュータ可読記憶媒体の例には、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、レジスタ、キャッシュメモリ、半導体メモリ装置、内蔵ハードディスクおよび取外し可能なディスクなどの磁気媒体、光磁気媒体、ならびにＣＤ−ＲＯＭディスクおよびデジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）などの光媒体がある。

適切なプロセッサには、例として、汎用プロセッサ、専用プロセッサ、通常のプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアに関連する１つまたは複数のマイクロプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）回路、他の任意のタイプの集積回路（ＩＣ）、および／またはステートマシンがある。

ソフトウェアに関連するプロセッサは、無線送信受信ユニット（ＷＴＲＵ）において使用するための無線周波数トランシーバ、ユーザ機器（ＵＥ）、端末、基地局、無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）、または任意のホストコンピュータを実施するために使用されうる。ＷＴＲＵは、カメラ、ビデオカメラモジュール、ビデオフォン、スピーカフォン、振動装置、スピーカ、マイクロホン、テレビジョントランシーバ、ハンズフリーヘッドセット、キーボード、ブルートゥース（登録商標）モジュール、周波数変調（ＦＭ）無線ユニット、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）ディスプレイユニット、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイユニット、デジタルミュージックプレーヤ、メディアプレーヤ、ビデオゲームプレーヤモジュール、インターネットブラウザ、および／あるいは任意の無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）または超広帯域（ＵＷＢ）モジュールなどのハードウェアおよび／またはソフトウェアで実施されるモジュールと併せて使用されうる。

Claims (20)

1. ビーム形成情報またはプリコーディング情報をシグナリングする方法であって、
   ビーム形成情報またはプリコーディング情報に関連する複数のインデックスを含む基準信号を生成するステップであって、前記インデックスのうちの１つは特定の無線送信／受信ユニット（ＷＴＲＵ）に関連し、前記残余のインデックスは前記特定のＷＴＲＵに干渉するＷＴＲＵに関連する、ステップと、
   複数の制御チャネルを生成するステップであって、各制御チャネルは、前記基準信号に含まれたインデックスのうちのそれぞれの１つに関連する、ステップと、
   多重化された信号を生成するために前記基準信号および前記制御チャネルを多重化するステップと
   前記多重化された信号を送信するステップと
   を備えることを特徴とする方法。
2. 前記特定のＷＴＲＵは、前記多重化された信号を受信し、前記干渉ＷＴＲＵに関連するビーム形成ベクトルを推定するために前記基準信号内の前記インデックスから前記特定のＷＴＲＵに関連する前記インデックスを引くように構成されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記特定のＷＴＲＵは、前記多重化された信号を受信し、前記特定のＷＴＲＵに関連する前記インデックスを判定するために各制御チャネルに対して巡回冗長検査（ＣＲＣ）を行うように構成されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. 前記基準信号は、専用基準信号（ＤＲＳ）であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
5. 前記制御チャネルのそれぞれは、物理ダウンリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
6. 前記インデックスは、プリコーディング行列インデックス（ＰＭＩ）であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
7. 前記インデックスは、プリコーディングベクトルインデックス（ＰＶＩ）であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
8. ビーム形成されたデータまたはプリコードされたデータを生成するステップと、
   前記多重化された信号を生成するために前記基準信号、前記制御チャネルおよび前記データを多重化するステップと
   をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の方法。
9. ビーム形成情報またはプリコーディング情報に関連する複数のインデックスを含む基準信号を生成するように構成されたダウンリンク基準信号ジェネレータであって、前記インデックスのうちの１つは、特定の無線送信／受信ユニット（ＷＴＲＵ）に関連し、前記残余のインデックスは、前記特定のＷＴＲＵに干渉するＷＴＲＵに関連する、ダウンリンク基準信号ジェネレータと、
   複数の制御チャネルを生成するように構成されたダウンリンク制御チャネルジェネレータであって、各制御チャネルは、前記基準信号に含まれた前記インデックスのうちのそれぞれの１つに関連する、ダウンリンク制御チャネルジェネレータと、
   多重化された信号を生成するために前記基準信号および前記制御チャネルを多重化するように構成されたマルチプレクサと、
   前記多重化された信号を送信するように構成された少なくとも１つのアンテナと
   を備えることを特徴とする基地局。
10. 前記基準信号は、専用基準信号（ＤＲＳ）であることを特徴とする請求項９に記載の基地局。
11. 前記制御チャネルのそれぞれは、物理ダウンリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）であることを特徴とする請求項９に記載の基地局。
12. 前記インデックスは、プリコーディング行列インデックス（ＰＭＩ）であることを特徴とする請求項９に記載の基地局。
13. 前記インデックスは、プリコーディングベクトルインデックス（ＰＶＩ）であることを特徴とする請求項９に記載の基地局。
14. 所望の無線送信／受信ユニット（ＷＴＲＵ）であって、
    多重化された信号を受信するように構成された少なくとも１つのアンテナと、
    前記信号を基準信号および複数の制御信号に分離するように構成されたデマルチプレクサであって、前記基準信号は、ビーム形成情報またはプリコーディング情報に関連する複数のインデックスを含み、前記インデックスのうちの１つは、前記所望のＷＴＲＵに関連し、前記残余のインデックスは、前記所望のＷＴＲＵに干渉する他のＷＴＲＵに関連し、各制御チャネルは、前記基準信号に含まれた前記インデックスのうちのそれぞれの１つに関連する、デマルチプレクサと、
    前記デマルチプレクサから前記制御チャネルを受信し、前記所望のＷＴＲＵに関連する前記インデックスを出力するように構成されたダウンリンク制御チャネル検出、デコーディングおよび巡回冗長検査（ＣＲＣ）ユニットと、
    その他のＷＴＲＵに関連するビーム形成ベクトルを推定するために前記基準信号から前記所望のＷＴＲＵに関連する前記インデックスに対応するビーム形成情報またはプリコーディング情報を使用して構成された信号を引くように構成されたブラインド検出器と
    を備えることを特徴とする所望の無線送信／受信ユニット（ＷＴＲＵ）。
15. 前記基準信号は、専用基準信号（ＤＲＳ）であることを特徴とする請求項１４に記載の所望のＷＴＲＵ。
16. 前記制御チャネルのそれぞれは、物理ダウンリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）であることを特徴とする請求項１４に記載の所望のＷＴＲＵ。
17. 前記インデックスは、プリコーディング行列インデックス（ＰＭＩ）であることを特徴とする請求項１４に記載の所望のＷＴＲＵ。
18. 前記インデックスは、プリコーディングベクトルインデックス（ＰＶＩ）であることを特徴とする請求項１４に記載の所望のＷＴＲＵ。
19. 前記デマルチプレクサは、前記信号を基準信号、複数の制御信号およびビーム形成されたデータまたはプリコードされたデータに分離するように構成されることを特徴とする請求項１４に記載の所望のＷＴＲＵ。
20. 前記ビーム形成されたデータまたはプリコードされたデータ、前記所望のＷＴＲＵに関連する前記インデックス、およびその他のＷＴＲＵに関連する前記推定されたビーム形成ベクトルを受信するように構成されたダウンリンクデータ検出器をさらに備えることを特徴とする請求項１９に記載の所望のＷＴＲＵ。

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