JP2012519435A

JP2012519435A - Ｏｆｄｍａシステムのシステム情報の放送及び受信システムの方法並びに装置

Info

Publication number: JP2012519435A
Application number: JP2011552314A
Authority: JP
Inventors: イーシェンチェン，; ベイーカイリアオ，; ジーユェンリン，
Original assignee: MediaTek Inc
Current assignee: MediaTek Inc
Priority date: 2009-03-02
Filing date: 2010-03-02
Publication date: 2012-08-23
Also published as: EP2404421A1; TW201034491A; CN101933303B; EP2404421A4; CN101933303A; EP2404421B1; US20100220651A1; TWI440376B; WO2010099736A1

Abstract

【課題】ＯＦＤＭＡシステムのシステム情報の放送及び受信システムの方法並びに装置を提供する。
【解決手段】ＯＦＤＭＡ（直交周波数分割多元接続）システムのブロードキャストチャネル（ＢＣＨ）を提供する方法であって、前記方法は、基地局によってＢＣＨにシステム情報をマッピングし、前記ＢＣＨは、１つ以上の２次元リソースブロックを含み、各リソースブロックは、周波数領域に沿ったサブキャリアの配列及び時間領域に沿ったＯＦＤＭシンボルの配列を有するステップ、及び前記ＯＦＤＭＡシステムに前記ＢＣＨを放送し、各リソースブロックは、複数のパイロットトーン及び複数のデータトーンを含み、前記システム情報は、前記複数のデータトーンにマッピングされ、前記複数のパイロットトーンは、設定可能な位置に配置され、前記ＯＦＤＭＡシステムの異なる基地局によって送信された同じリソースブロックのパイロットトーンが組み合わされ、パイロット間の衝突を減少するステップを含む方法。
【選択図】図２

Description

本発明は無線ネットワーク通信に関し、特に、直交周波数分割多元接続（ＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓ；ＯＦＤＭＡ）通信システムの放送チャネルの設計に関するものである。

直交周波数分割多元接続（ＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓ；ＯＦＤＭＡ）通信システムにおいて、各基地局は、移動局に、例えば、セル識別（ｃｅｌｌｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ；ＩＤ）情報、ネットワークエントリ／リエントリ（ｅｎｔｒｙ／ｒｅｅｎｔｒｙ）情報、スリープモード（ｓｌｅｅｐｍｏｄｅ）動作パラメータ、及びその他の放送アナウンスメント（ａｎｎｏｕｎｃｅｍｅｎｔ）などの基本的なシステム情報のセットを放送する。システム情報のセットは、共通のブロードキャストチャネル（ＢＣＨ）によって送信され、ＩＥＥＥ８０２．１６ｍ規格のスーパーフレームヘッダ（ＳＦＨ）とも呼ばれる。通常、移動局は、そのサービング基地局とのダウンリンク（ＤＬ）同期を実行した後、システム情報にアクセスする。

ＳＦＨの放送に用いられ得る二つの異なるオプションがある。セル設計（ｃｅｌｌｐｌａｎｎｉｎｇ）を有するＳＦＨの放送の第１のオプションでは、各基地局は、隣接の基地局間で異なる周波数サブキャリアを用いてＳＦＨの情報を放送する。例えば、周波数再利用３（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙｒｅｕｓｅｔｈｒｅｅ）は、ＳＦＨの送信に用いられるため、３つの隣接するセルからのＳＦＨの干渉がない。セル設計のないＳＦＨの放送の第２のオプションでは、周波数再利用１（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙｒｅｕｓｅｏｎｅ）は、ＳＦＨの送信に用いられ、ＳＦＨの情報は、セル中の同じ周波数のサブキャリアで伝送される。セル設計を有するＳＦＨの放送は、他のセルからのＳＦＨの干渉をなくすものの、セル設計は、多くの維持管理費を必要とし、展開の柔軟性が低い。一方、セル設計のないＳＦＨは、望ましくないセル間干渉を受けるが、簡単で柔軟なシステム展開を提供する。

ＯＦＤＭＡシステムでは、干渉は、通常、同じ無線リソースブロックに送信されたパイロットトーン（ｐｉｌｏｔｔｏｎｅ）とデータトーン（ｄａｔａｔｏｎｅ）間の衝突によって生じる。通常、パイロットトーンの衝突は、データトーンの衝突よりもシビアである。これは、パイロットトーンの衝突が精度の悪いチャネル推定となるため、データトーンのデコード性能（ｄｅｃｏｄｉｎｇｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ）を低下させるためである。よって、パイロットトーンの衝突の問題が有効に解決すれば、セル設計のないＳＦＨは、改善されたシステム性能をもった好ましい選択となる。

ＯＦＤＭＡシステムのシステム情報の放送及び受信システムの方法並びに装置を提供する。

ＯＦＤＭＡシステムのブロードキャストチャネル（ＢＣＨ）を介してシステム情報を放送する方法が提供される。ＢＣＨは、１つ以上の２次元リソースブロックを含む。各リソースブロックは、周波数領域に沿ったサブキャリアの配列及び時間領域に沿ったＯＦＤＭシンボルの配列を含む。複数のパイロットトーン及び複数のデータトーンは、各リソースブロック内に配置される。パイロットトーンは、チャネル推定を容易にするように用いられ、データトーンは、システム情報に実際の内容を搬送するように用いられる。

本実施の形態では、複数のパイロットトーンは、設定可能な位置に配置され、ＯＦＤＭＡシステムの異なる基地局によって送信された同じリソースブロックのパイロットトーンが組み合わされ、パイロット間の衝突を減少する。パイロットパターンの選択は、セル識別（セルＩＤ）情報の関数であり得る。本実施例では、各セルは、そのセルＩＤに基づき、そのパイロットトーンを同じリソースブロックの組み合わされた位置に配置される。隣接のセルのインターレースのパイロットパターンを有することで、各セルのチャネル推定の品質は、パイロットトーンでの干渉が減少されるため、大幅に改善される。

他の実施の形態では、他の隣接のセルのパイロットの位置に配置されたデータトーンは、無効化されるため、データ送信に利用できなくなる。他の隣接のセルのパイロット位置に配置されたデータトーンを無効化することによって、セル間のデータとパイロット間の衝突によるパイロットトーンへの干渉は減少され、チャネル推定の品質が改善される。

また他の実施の形態では、システム情報は、周波数領域または時間領域または両方の領域で繰り返されて、検出の信頼性を向上させる。異なる２Ｄの繰り返しパターンは、移動局に通信される。本実施の形態では、システム情報は、第１情報ビットストリーム及び第２情報ビットストリームにマッピングされる。第１情報ビットストリームは、２Ｄの繰り返しのパターンを示し、第２情報ビットストリームは、システム情報の実際の内容を搬送する。放送されたシステム情報を受けた後、移動局は、第１情報ビットストリームをデコードし、２Ｄの繰り返しのパターンを導出し、次いで、２Ｄの繰り返しのパターンに基づき、第２情報ビットストリームをデコードし、システム情報の内容を読み出す。本実施の形態では、２Ｄの繰り返しのパターンは、変調及び符号化方式（ＭＣＳ）情報によって表される。

本態様では、インターレースのパイロットパターンの特性は、主要な干渉ソースの二次統計を推定するのに活用され、受信機の実施を容易にし、受信機の性能を向上させる。移動局は、第１無線信号と複数の干渉無線信号で構成された複合の無線信号を受信する。第１無線信号は、第１パイロットパターンを用いてそのサービング基地局によって、送信される。複数の無線信号は、対応する複数のパイロットパターンを用いて複数の干渉基地局によって送信される。第１パイロットパターン及び複数のパイロットパターンは、予め定義され、組み合わされる。移動局は、第１パイロットパターンに基づき、サービング基地局の第１チャネル応答を推定する。移動局は、対応する複数のパイロットパターンに基づき、複数の干渉基地局の複数のチャネル応答も推定する。異なるパイロットパターンを用いて、異なる基地局から異なるチャネル応答を推定することで、チャネル推定の全体の性能が向上される。最適な受信機の性能を得るために、移動局は、トーンの無効化が送信機側にも用いられた場合、インターレースのパイロットパターンに基づき、残りの干渉ソースの二次統計を推定する。

他の実施の形態および利点は、下記の詳細な説明で述べられる。この概要は本発明を規定するものではなく、本発明は請求に記載される。

本発明は、パイロット間の衝突を減少させて、チャネル推定の精度を高めることができる。

本実施形態における、無線ＯＦＤＭＡシステムのブロードキャストチャネル（ＢＣＨ）を示している。本実施形態における、システム情報を放送する方法の流れ図である。システム情報を放送するのに用いるインターレースの（ｉｎｔｅｒｌａｃｅｄ）パイロットパターンの１つの例を示す図である。システム情報を放送するために用いるインターレースのパイロットパターンに基づいたヌルトーン（ｎｕｌｌ−ｔｏｎｅ）の１つの例を示す図である。システム情報を放送するのに用いるパイロットパワーブースティング（ｐｉｌｏｔｐｏｗｅｒｂｏｏｓｔｉｎｇ）の１つの例を示す図である。システム情報を放送するのに用いる２Ｄの繰り返しの異なる実施例を示す図である。本実施形態における、無線ＯＦＤＭＡシステムを示す図である。チャネル推定及び補償に用いるインターレースのパイロットパターンを有する基地局の受信機の簡略化したブロック図を示す図である。本実施形態における、チャネル推定及び補償の方法の流れ図である。

本発明の実施の形態を詳細に参照し、その実施例が添付の図面に示されている。

図１は、本実施態様に基づく、無線ＯＦＤＭＡシステム１０のブロードキャストチャネル（ＢＣＨ）を示している。無線ＯＦＤＭＡシステム１０は、移動局ＭＳ１１、サービング基地局ＢＳ１２、及び２つの干渉基地局（ｉｎｔｅｒｆｅｒｉｎｇｂａｓｅｓｔａｔｉｏｎｓ）ＢＳ２１とＢＳ２２を含む。ＭＳ１１は、記憶装置１４、プロセッサ１５、第１アンテナ１８に接続された第１の送信機及び受信機１６、及び第２アンテナ１９に接続された第２の送信機及び受信機１７を含む。同様に、ＢＳ１２は、記憶装置２４、プロセッサ２５、第１アンテナ２８に接続された第１の送信機及び受信機２６、及び第２アンテナ２９に接続された第２の送信機及び受信機２７を含む。無線ＯＦＤＭＡシステム１０では、各基地局ＢＳ１２、ＢＳ２１、及びＢＳ２２は、例えば、セル識別情報、ネットワークエントリ／リエントリ情報、スリープモード動作パラメータ、及びその他の放送アナウンスメントなどの基本的なシステム情報のセットを、無線ＯＦＤＭＡシステム１０に配置された全ての移動局に放送する。システム情報のセットは、共通ブロードキャストチャネルによって伝送され、ＩＥＥＥ８０２．１６ｍ規格のスーパーフレームヘッダ（ＳＦＨ）とも呼ばれる。

図１に示されるように、ＢＣＨは、１つ以上の２次元の無線リソースブロックを含み、ＳＦＨの情報を放送する。各リソースブロック（例えば、リソースブロック３０）は、周波数領域に沿った複数の連続したサブキャリア（周波数トーン（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙｔｏｎｅ）とも呼ばれる）及び時間領域に沿った複数の連続したＯＦＤＭシンボル（時間スロットとも呼ばれる）を含む。ＳＦＨの情報は、セル設計を有して、または有せずに放送される。例えばｃｄｍａＯｎｅ、ＷＣＤＭＡ、ＣＤＭＡ２０００、及びＩＥＥＥ８０２．１６ｍなどの先進の無線システムでは、セル設計のないＳＦＨの送信は、維持管理費を低減し、展開の柔軟性を上げるために取り入れられる。しかしながら、ＳＦＨの情報がセル設計なく放送された時、周波数再利用１（ＦＲ＝１）は、各基地局に用いられることにより、異なる基地局間に望ましくないセル間干渉を招く。これは、周波数再利用１において、ＳＦＨの情報が同じ物理無線リソーススペクトル（ｐｈｙｓｉｃａｌｒａｄｉｏｒｅｓｏｕｒｃｅｓｐｅｃｔｒｕｍ）上で共通のＢＣＨを介して送信されるためである。図１の例では、ＢＳ１２、ＢＳ２１、及びＢＳ２２は、全て同じリソースブロック３０を用いてシステム情報を放送する。よって、ＭＳ１１は、そのサービング基地局ＢＳ１２から放送された、システム情報を搬送する無線信号を受信するだけでなく、干渉基地局ＢＳ２１とＢＳ２２から放送された、システム情報を搬送する無線信号も受信する。また、マルチセル環境では、このようなセル間干渉は、ＭＳ１１がセル境界に移行した時、更に悪化する。

図１に示されたように、リソースブロック３０は、複数のパイロットトーン及び複数のデータトーンを含む。パイロットトーンは、チャネル推定を容易にするのに用いられ、データトーンは、実際のシステム情報を搬送するのに用いられる。通常、セル間干渉は、パイロットトーンとデータトーン間の衝突によって生じる。パイロットトーンが他のパイロットトーン及びデータトーンによって影響された時、チャネル推定の性能は、悪化する。データトーンが他のパイロットトーンによって影響された時、データデコード速度の性能は、悪化する。一般的には、パイロットトーンの衝突が精度の悪いチャネル推定となるため、データトーンのデコード性能を低下させるため、パイロットトーンの衝突は、データトーンの衝突よりもシビアである。１つの新しい態様では、ＯＦＤＭＡシステム１０のＢＣＨは、セル間干渉が減少されるような方法でシステム情報が放送するように設計される。

図２は、本実施態様に基づく、無線ＯＦＤＭＡシステムの共通のブロードキャストチャネル（ＢＣＨ）を放送する方法の流れ図である。ステップ３１では、各基地局のシステム情報がＢＣＨの１つ以上のリソースブロックにマッピングされる。各リソースブロックは、複数のパイロットトーン及び複数のデータトーンを含む。複数のパイロットトーンは、各リソースブロックの設定可能な位置に配置され、異なる基地局によって送信された同じリソースブロックのパイロットトーンが組み合わされ（ｉｎｔｅｒｌａｃｅｄ）、パイロット間（ｐｉｌｏｔ−ｔｏ−ｐｉｌｏｔ）の衝突が減少する（ステップ３２）。また、全てのインターレースのパイロットパターンの位置に配置されたデータトーンは、選択的に無効化され（ｎｕｌｌｉｆｉｅｄ）、データとパイロット間（ｄａｔａ−ｔｏ−ｐｉｌｏｔ）の衝突が減少する（ステップ３３）。ステップ３４では、パイロットトーン及びデータトーンの送信電力値が、選択的に調整され、チャネル推定の性能を更に向上させる。また、システム情報は、周波数領域または時間領域または両方のいずれかで選択的に繰り返され、データデコード速度の性能を向上させる（ステップ３５）。最後に、各基地局は、共通のＢＣＨを移動局に放送する（ステップ３６）。ＢＣＨ放送方法の異なる例及び異なる構想の実施の形態とオプションは、以下、より詳述される。

図３は、無線ＯＦＤＭＡシステム１０のリソースブロック３０を介してシステム情報を放送するために用いるインターレースのパイロットパターンの１つの例を示している。図３の実施形態では、３つの隣接のセルＢＳ１２、ＢＳ２１、及びＢＳ２２によって送信されたリソースブロック３０のパイロットトーンが、組み合わされるため、それらのパイロットトーンは互いに衝突しない。より具体的に言えば、各基地局は、そのシステム情報を３つの異なるパイロットパターンで同じリソースブロック３０にて送信し、セル間のパイロット間の衝突を減少させる。パイロットパターンの選択は、セルＩＤ情報の関数であり得る。本例では、各セルは、そのセルＩＤに基づき、リソースブロック３０の組み合わされたパイロットトーンの位置に配置される。他の例では、３つのセグメント配置（ｔｈｒｅｅ−ｓｅｇｍｅｎｔｄｅｐｌｏｙｍｅｎｔ）では、各セグメントは、そのシステム情報を異なるパイロットパターンでリソースブロックに放送される。隣接のセルのインターレースのパイロットパターンを有することで、各セルのチャネル推定の品質は、インターレースでないパイロットパターンのシナリオ（ｓｃｅｎａｒｉｏ）よりも大幅に改善される。

図４は、無線ＯＦＤＭＡシステム１０のリソースブロック３０を介してシステム情報を放送するために用いるインターレースのパイロットパターンに基づいたヌルトーン（ｎｕｌｌ−ｔｏｎｅ）の１つの例を示している。インターレースのパイロットパターンは、セル間のパイロット間の衝突を減少するが、セル間のデータとパイロット間の衝突は減少しない。図４の例では、他の隣接のセル（即ち、ＢＳ２１及びＢＳ２２）のパイロットの位置に配置された１つのセル（即ち、ＢＳ１２）のデータトーンは、無効化されるため、データ送信に利用できなくなる。他の隣接のセルのために、インターレースのパイロットトーンに配置されたデータトーンを無効化することによって、セル間のデータとパイロット間の衝突によるパイロットトーンの干渉が減少され、チャネル推定の品質が更に改善される。チャネル推定の品質が改善されたことで、より高い変調及び符号化方式（ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎａｎｄｃｏｄｉｎｇｓｃｈｅｍｅ；ＭＣＳ）が用いられ、ＢＣＨの容量（ｃａｐａｃｉｔｙ）が効果的に拡大することができる。

図５は、システム情報を放送するのに用いるパイロットパワーブースティング（ｐｉｌｏｔｐｏｗｅｒｂｏｏｓｔｉｎｇ）の１つの例を示している。無線ＯＦＤＭＡシステムでは、パイロットトーンのより高い送信電力値は、通常、チャネル推定の性能を向上させる。しかしながら、パイロットトーンのパワーブースティングは、望ましくない電力変動（ｐｏｗｅｒｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎ）を引き起こす。電力変動を最小化するために、パイロットトーンの送信電力値が増加された（ｂｏｏｓｔｅｄ）時、データトーンの送信電力値が減少され（ｄｅｂｏｏｓｔｅｄ）、データストリームあたり、ＯＦＤＭシンボルあたりの全体の送信電力は同じになる。図５に示されるように、パイロットトーンの送信電力値は、データトーンの送信電力値よりも３ｄＢ大きい。図３に示されたインターレースのパイロットパターンの本例１では、このようなパイロットパワーブースティングは、チャネル推定の品質を改善するために必要になる。一方、図４に示されたヌルトーンベースのパイロットパターンの実施例２では、パイロットパワーブースティングは、セル間のデータとパイロット間の衝突がないため、選択的になる。それでも、パイロットトーンのパワーブースティングは、チャネル推定の品質を更に改善できる。

図６は、システム情報を放送するのに用いる、異なる２Ｄの繰り返しの例を示している。無線ＯＦＤＭＡシステムでは、重要な（ｃｒｉｔｉｃａｌ）システム情報の検出の信頼性は、重要なシステム情報が周波数領域または時間領域または両方で繰り返される場合、向上される。周波数領域の繰り返しにおいて、システム情報は、各基地局によって複数の周波数サブバンドで繰り返され、次いでＢＣＨを通じて移動局に放送される。次いで基地局は、最大比合成（ＭＲＣ）を用いて複数の周波数サブバンドを合成することによって、送信されたシステム情報を検出する。ＭＲＣは、各サブバンドからの信号が加えられる、ダイバーシティー合成方法であり、各サブバンドのゲインは、信号レベルに比例し、且つそのサブバンドの平均二乗雑音レベルに反比例する。時間領域の繰り返しにおいて、システム情報は、各基地局によって異なるスーパーフレームまたはフレームのＯＦＤＭシンボルで繰り返され、次いでＢＣＨを通じて移動局に放送される。移動局は、ソフト合成を用いて送信されたシステム情報を検出する。ソフト合成は、異なる時間フレームからの繰り返しのデータバーストを単一のデータバーストに合成してデコード性能を向上させる方法である。

システム情報を放送する２Ｄの繰り返しの構想を実行する、異なる方法がある。図６に示されるように、本例１では、システム情報は、周波数領域で４回、及び時間領域で１回繰り返される。本例２では、システム情報は、周波数領域で２回、及び時間領域で２回繰り返される。本例３では、システム情報は、周波数領域で１回、及び時間領域で４回繰り返される。異なる２Ｄの繰り返しのパターンは、デコードのために、移動局に通信されることが必要である。本実施形態では、システム情報は、第１情報ビットストリーム及び第２情報ビットストリームにマッピングされる。第１情報ビットストリームは、２Ｄの繰り返しのパターンを示し、第２情報ビットストリームは、システム情報の実際の内容を搬送する。例えば、２Ｄの繰り返しのパターンの情報は、ＭＣＳ情報によって表される。放送されたシステム情報を受けた後、移動局は、第１情報ビットストリームをデコードし、２Ｄの繰り返しのパターンを導出し、次いで、２Ｄの繰り返しのパターンに基づき、第２情報ビットストリームをデコードする。

上述した配列は、基地局の送信側のシステム情報を放送して、チャネル推定の性能を向上させることに関連しているが、移動局の受信機側で送信配列のいくつかを活用し、受信機の実施を容易にして、受信機の性能を向上させることも可能である。従来の受信機の実施では、サービング基地局のパイロットパターンだけがチャネル応答の推定及び干渉の二次統計の推定に用いられる。しかしながら、このような推定は、パイロットトーンの干渉特性がデータトーンの干渉特性と異なるため、正確ではない。よって、パイロットトーンを用いてピュア干渉データの正確な二次統計を推定することは、不可能である。本実施態様では、インターレースのパイロットパターンの特性は、干渉の二次統計を推定するのに活用され、受信機の実施を容易にすることができる。また、トーンの無効化を合成することで、より正確な干渉の二次統計を得て、受信機性能を更に向上させることができる。

図７は、本実施態様に基づく、無線ＯＦＤＭＡシステム７０を示している。無線ＯＦＤＭＡシステム７０は、移動局ＭＳ７１、サービング基地局ＢＳ７２、及び干渉基地局ＢＳ７３、ＢＳ７４、ＢＳ７５、及びＢＳ７６を含む。図７の例では、ＢＳ７２、ＢＳ７３、及びＢＳ７４は、隣接セルであり、３セルの通信シナリオを形成する。干渉基地局ＢＳ７３及びＢＳ７４は、サービング基地局ＢＳ７２により接近して配置され、より強い干渉の無線信号をＭＳ７１に送信する。一方、ＢＳ７５及びＢＳ７６は、サービングＢＳ７２にから離れて配置され、より弱い干渉の無線信号をＭＳ７１に送信する。１つの新しい態様では、３つの隣接の基地局ＢＳ７２〜ＢＳ７４は、３つのインターレースのパイロットパターンを用いて無線信号を送信し、予め設定されたインタレースパイロットパターンに基づき、ＭＳ７１は、チャネル推定及びチャネル補償を行い、受信機の性能を向上させる。

図８は、チャネル推定及び補償に用いるインターレースのパイロットパターンを有する基地局の受信機８１の簡略化したブロック図を示している。受信機８１は、アンテナ８２及び８３を通して無線通信信号を受信するＲｘ無線周波数（ＲＦ）モジュール８４、受信したＲＦ信号を時間領域から周波数領域に転送するＦＦＴモジュール８５、チャネル推定モジュール８６、チャネル補償モジュール８７、及びデコーダ８８を含む。以下、より多くの詳細が説明される。チャネル推定モジュール８６は、予め定義されたインターレースのパイロットパターンを利用して、チャネル応答をより正確に推定する。チャネル補償モジュール８７は、干渉セルから与えられた干渉を抑制し、より正確に推定されたチャネル応答に基づきサービングセルからデータを検出する。

図９は、本実施態様に基づく、受信機のチャネル推定及び補償の方法の流れ図である。ステップ９１では、移動局は、第１無線信号と複数の干渉無線信号で構成された複合の無線信号を受信する。第１無線信号は、第１パイロットパターンを有する無線リソースブロックを通して、そのサービング基地局によって、送信される。複数の無線信号は、複数の対応するパイロットパターンを有する無線リソースブロックを通して複数の干渉基地局によって送信される。第１パイロットパターン及び複数のパイロットパターンは、予め設定されて、組み合わされる。次いで、移動局は、第１パイロットパターンに基づき、サービング基地局の第１チャネル応答を推定する（ステップ９２）。移動局は、複数の対応するパイロットパターンに基づき、複数の干渉基地局の複数のチャネル応答も推定する（ステップ９３）。

図７に表されるように、１つのサービング基地局及び２つの干渉基地局を有する３セルの通信シナリオ（即ち、弱い干渉ソースＢＳ７５及びＢＳ７６）では、サービングＢＳ７２は、パイロットパターン＃１でパイロットトーンを割り当て、干渉基地局ＢＳ７３は、パイロットパターン＃２でパイロットトーンを割り当て、且つ干渉基地局ＢＳ７４は、パイロットパターン＃３でパイロットトーンを割り当てる。全ての３つのインターレースのパイロットパターンのパイロット位置は、予め設定されているため、ＭＳ７１は、パイロットパターン＃１を用いて、サービングＢＳ７２から第１チャネル応答を推定し、パイロットパターン＃２を用いて、干渉ＢＳ７３から第２チャネル応答を推定し、且つパイロットパターン＃３を用いて、干渉ＢＳ７４から第３チャネル応答を推定する。本実施の形態では、最大平均二乗誤差（ＭａｘｉｍｕｍＭｅａｎＳｑｕａｒｅＥｒｒｏｒ；ＭＭＳＥ）が採用された場合、特定の周波数トーンに対するＭＭＳＥ重みＷは、

であり、その中のＨ_１は、サービング７２のチャネル周波数応答であり、Ｈ_２は、干渉基地局ＢＳ７３のチャネル周波数応答であり、Ｈ_３は、干渉基地局ＢＳ７４のチャネル周波数応答であり、σ^２ _ｎは、雑音電力であり、且つＩは、恒等行列を表している。図７を参照に式（１）を用いる。ＭＳ７１は、パイロットパターン＃１を用いて、Ｈ_１を推定し、パイロットパターン＃２を用いて、σ_ｉ１Ｈ_２を推定し、且つパイロットパターン＃３を用いて、σ_ｉ２Ｈ_３を推定する。異なるパイロットパターンを用いて、異なる基地局から異なるチャネル応答を推定することで、チャネル推定の全体の性能が向上される。

いくつかの無線ＯＦＤＭＡシステムでは、干渉基地局の数は、インターレースパイロットパターンの数より大きくてもよい。図７の例では、４つの干渉ソースＢＳ７３〜ＢＳ７６があり、ＢＳ７３〜ＢＳ７４は、インターレースのパイロットパターンを有する２つのより強い干渉ソースであり、ＢＳ７５〜ＢＳ７６は、インターレースのパイロットパターンのない２つのより弱い干渉ソースである。図９を再度参照して、最適な受信機の性能を得るために、移動局は、インターレースのパイロットパターンに基づき、干渉の二次統計も推定する（ステップ９４）。最後に、移動局は、推定されたチャネル応答及び推定された干渉の二次統計に基づき、干渉を抑制する（ステップ９５）。

ＭＭＳＥ受信機では、特定の周波数トーンに対する最適なＭＭＳＥ重みＷは、

であり、その中のＨ_１は、サービング７２のチャネル周波数応答であり、Ｈ_２は、干渉ＢＳ７３のチャネル周波数応答であり、Ｈ_３は、干渉ＢＳ７４のチャネル周波数応答であり、Ｒ_Ｉ，Ｋは、パイロットパターンＫを用いることで推定された干渉の二次統計であり、ａは、パワーブースティングファクタ（ｐｏｗｅｒｂｏｏｓｔｉｎｇｆａｃｔｏｒ）であり、σ^２ _ｎは、雑音電力であり、且つＩは、恒等行列を表している。図７を参照に方程式（２）を用いる。ＭＳ７１は、パイロットパターン＃１を用いて、Ｈ１及びＲ_Ｉ，１を推定し、パイロットパターン＃２を用いて、Ｈ２及びＲ_Ｉ，２を推定し、且つパイロットパターン＃３を用いて、Ｈ３及びＲ_Ｉ，３を推定する。

推定された干渉の二次統計Ｒ_Ｉ，Ｋは、弱い干渉ソースＢＳ７５及びＢＳ７６から与えられた弱い干渉を表している。最適なＭＭＳＥ重みＷを得るために、インターレースのパイロットパターン及びトーンの無効化の両方は、隣接の基地局ＢＳ７２、ＢＳ７３、及びＢＳ７４によって発信機側に用いられなければならない。これは、トーンの無効化では、ＢＳ７３及びＢＳ７４からのデータとパイロット間（ｄａｔａ−ｔｏ−ｐｉｌｏｔ）の干渉がない時、ＢＳ７５及びＢＳ７６から送信された弱い干渉無線信号が正確に推定されることができるためである。また、よりよいチャネル応答は、セル間のデータとパイロット間の衝突のないＨ１、Ｈ２、及びＨ３に対して推定され得る。

一方、準最適なＭＭＳＥ重みＷを得るために、弱い干渉は、ホワイトノイズとして見なされることがある。特定の周波数に対する準最適なＭＭＳＥ重みＷは、

であり、その中のＨ_１は、サービング７２のチャネル周波数応答であり、Ｈ_２は、干渉ＢＳ７３のチャネル周波数応答であり、Ｈ_３は、干渉ＢＳ７４のチャネル周波数応答であり、σ^２ _ｎは、ホワイトノイズであり、σ^２ _{ｉ，ｏｔｈｅｒ}は、ホワイトノイズとして表されている干渉セルＢＳ７５及びＢＳ７６から与えられた弱い干渉である。

上述の放送及び受信の技術は、ハードウェア、ソフトウェア、またはその組み合わせに適用できる。例えば、放送及び受信の技術は、手順及び関数を実行するモジュール（例えば、手順、関数など）に実施され得る。ファームウェアまたはソフトウェアコードは、メモリユニット（即ち、図１の記憶装置２４または１４）に保存され、プロセッサ（即ち、図１のプロセッサ２５または１４）によって実行されてもよい。

本発明は、指示的な目的のためにある特定の実施の形態に関連して述べられたが、これは本発明を限定するものではない。例えば、ＢＣＨを介して放送されたシステム情報は、ＩＥＥＥ８０２．１６ｍ規格に規定されたＳＦＨの情報である必要はない。その代わりに、３ＧＰＰＬＴＥなどの無線システムによって定義されたシステム情報を含んでもよい。３ＧＰＰＬＴＥでは、いくつかの重要なシステム情報は、更なるシステム情報を受ける必要のあるセルの基本的な物理層のシステム情報、ＵＥがセルにアクセスするようにされ、かつ、他のシステム情報ブロックのスケジューリングが定められるかどうかを判定した時に関する情報、共通及び共有チャネル情報、セル再選択情報などを含む。また、図７〜９に示された受信機構造は、線性ＭＭＳＥ受信機に限定されるものではない。その代わりに、干渉軽減、抑制、干渉の二次統計を必要とするプレホワイトニング方法を有する任意の検出システムでもよい。例えば、連続干渉抑制器（ｓｕｃｃｅｓｓｉｖｅｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｓｕｐｐｒｅｓｓｏｒ；ＳＩＣ）、平行干渉制御器（ａｐａｒａｌｌｅｌｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｓｕｐｐｒｅｓｓｏｒ；ＰＩＣ）、及び干渉／雑音プレホワイトナー（ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ／ｎｏｉｓｅｐｒｅ−ｗｈｉｔｅｎｅｒ）であってもよい。よって、本発明の精神及び範囲を逸脱しない限りにおいて、当業者であれば行い得る様々の変更やさまざまな構成を付加することが可能である。

なお、本出願は、２００９年３月２日に出願された米国仮出願番号第６１／１５６，５７６号「OFDMA System」、２００９年４月２４日に出願された米国仮出願番号第６１／１７２，３２６号「eceiver Architecture for OFDMA Network with FR=1」を基礎とする優先権を主張するものであり、その開示内容は参照することにより本明細書に組み入れられる。

１０、７０…無線ＯＦＤＭＡシステム
ＭＳ１１、７１…移動局
ＢＳ１２、ＢＳ７２…サービング基地局
ＢＳ２１、ＢＳ２２、Ｓ７３、ＢＳ７４、ＢＳ７５、ＢＳ７６…干渉基地局
１４、２４…記憶装置
１５、２５…プロセッサ
１８、２８…第１アンテナ
１６、２６…第１送信機と受信機
１９、２９…第２アンテナ
１７、２７…第２送信機と受信機
３０…リソースブロック
８１…受信機
８２、８３…アンテナ
８４…Ｒｘ無線周波数（ＲＦ）モジュール
８５…ＦＦＴモジュール
８６…チャネル推定モジュール
８７…チャネル補償モジュール
８８…デコーダ

Claims

ＯＦＤＭＡ（直交周波数分割多元接続）システムのブロードキャストチャネル（ＢＣＨ）を提供する方法であって、
基地局によってＢＣＨにシステム情報をマッピングし、前記ＢＣＨは、１つ以上の２次元リソースブロックを含み、各リソースブロックは、周波数領域に沿ったサブキャリアの配列及び時間領域に沿ったＯＦＤＭシンボルの配列を有するステップ、及び
前記ＯＦＤＭＡシステムに前記ＢＣＨを放送し、各リソースブロックは、複数のパイロットトーン及び複数のデータトーンを含み、前記システム情報は、前記複数のデータトーンにマッピングされ、前記複数のパイロットトーンは、設定可能な位置に配置され、前記ＯＦＤＭＡシステムの異なる基地局によって送信された同じリソースブロックのパイロットトーンが組み合わされ、パイロット間の衝突を減少するステップを含む方法。
前記複数のパイロットトーンは、少なくとも一部分で、前記基地局のセル識別情報に基づいて配置される請求項１に記載の方法。
前記複数のパイロットトーンは、前記複数のデータトーンより高い電力値で送信される請求項１に記載の方法。
前記ＯＦＤＭＡシステムの他の基地局のパイロットトーンの位置に配置された前記基地局のデータトーンは、無効化され、データとパイロット間の衝突を減少する請求項１に記載の方法。
前記システム情報は、周波数領域または時間領域のどちらかで繰り返される請求項４に記載の方法。
前記システム情報は、周波数領域または時間領域のどちらかで繰り返される請求項１に記載の方法。
前記システム情報は、第１ビットストリーム及び第２ビットストリームにマッピングされ、前記第１ビットストリームは、前記第２ビットストリームの周波数領域及び時間領域の繰り返しのパターンを示す請求項６に記載の方法。
ＯＦＤＭＡ（直交周波数分割多元接続）システムのブロードキャストチャネル（ＢＣＨ）にシステム情報をマッピングし、前記ＢＣＨは、１つ以上の２次元リソースブロックを含み、各リソースブロックは、周波数領域に沿ったサブキャリアの配列及び時間領域に沿ったＯＦＤＭシンボルの配列を有する送信機、及び
前記ＢＣＨを基地局に放送し、各リソースブロックは、複数のパイロットトーン及び複数のデータトーンを含み、前記システム情報は、前記複数のデータトーンにマッピングされ、前記複数のパイロットトーンは、設定可能な位置に配置され、前記ＯＦＤＭＡシステムの異なる基地局によって送信された同じリソースブロックのパイロットトーンが組み合わされ、パイロット間の衝突を減少する送信アンテナを含む基地局。
前記複数のパイロットトーンは、少なくとも一部分で、前記基地局のセル識別情報に基づいて配置される請求項８に記載の基地局。
前記複数のパイロットトーンは、前記複数のデータトーンより高い電力値で送信される請求項８に記載の基地局。
前記ＯＦＤＭＡシステムの他の基地局のパイロットトーンの位置に配置された前記基地局のデータトーンは、無効化され、データとパイロット間の衝突を減少する請求項８に記載の基地局。
前記システム情報は、周波数領域または時間領域のどちらかで繰り返される請求項１１に記載の基地局。
前記システム情報は、周波数領域または時間領域のどちらかで繰り返される請求項８に記載の基地局。
前記システム情報は、第１ビットストリーム及び第２ビットストリームにマッピングされ、前記第１ビットストリームは、前記第２ビットストリームの周波数領域及び時間領域の繰り返しのパターンを示す請求項１３に記載の基地局。
（ａ）ＯＦＤＭ（直交周波数分割多元接続）システムのサービング基地局からの第１チャネル応答を推定し、前記第１チャネル応答は、前記サービング基地局によって用いられる第１パイロットパターンに基づいた移動局によって推定されるステップ、
（ｂ）複数の干渉基地局からの複数のチャネル応答を推定し、前記チャネル応答は、前記複数の干渉基地局によって用いられる複数のパイロットパターンに基づいて前記移動局によって推定され、前記第１パイロットパターン及び前記複数のパイロットパターンは組み合わされてパイロット間の衝突を減少するステップ、及び
（ｃ）前記第１チャネル応答及び前記複数のチャネル応答を用いて干渉を抑制するステップを含む方法。
（ａ）及び（ｂ）の推定は、最大平均二乗誤差（ＭＭＳＥ）受信機によって実行される請求項１５に記載の方法。
前記インターレースのパイロットパターンは、各基地局のセル識別情報に基づき配置される請求項１５に記載の方法。
前記移動局は、更に弱い干渉ソースを受け、前記弱い干渉ソースは、ホワイトノイズとして扱われる請求項１５に記載の方法。
インターレースのパイロットパターンの全ての位置に配置されたデータトーンは、無効化され、データとパイロット間の衝突を減少する請求項１５に記載の方法。
前記移動局は、更に弱い干渉ソースを受け、前記方法は、
全てのインターレースのパイロットパターンに基づいた弱い干渉ソースから干渉の二次統計を推定するステップを更に含む請求項１９に記載の方法。
（ｃ）の抑制は前記推定された干渉の二次統計を用いる請求項２０に記載の方法。
サービング基地局によって送信された第１パイロットパターンを有する第１無線信号と、複数の干渉基地局によって送信された複数のパイロットパターンを有する複数の無線信号とで構成された複合の無線信号を受信し、前記第１パイロットパターン及び前記複数のパイロットパターンは、組み合わされ、パイロット間の衝突を減少する無線周波数（ＲＦ）受信モジュール、
前記第１パイロットパターンに基づき第１チャネル応答を推定し、前記対応する複数のパイロットパターンに基づき複数のチャネル応答を推定するチャネル推定モジュール、及び、
前記第１チャネル応答及び前記複数のチャネル応答を用いて干渉を抑制するチャネル補償モジュールを含む受信機。
前記受信機は、最大平均二乗誤差（ＭＭＳＥ）受信機である請求項２２に記載の受信機。
前記インターレースのパイロットパターンは、各基地局のセル識別情報に基づいて配置される請求項２２に記載の受信機。
前記受信機は、更に弱い干渉ソースを受け、前記弱い干渉ソースは、ホワイトノイズとして扱われる請求項２２に記載の受信機。
インターレースのパイロットパターンの全ての位置に配置されたデータトーンは、無効化され、データとパイロット間の衝突を減少する請求項２２に記載の受信機。
前記受信機は、更に弱い干渉ソースを受け、前記チャネル推定モジュールも全てのインターレースのパイロットパターンに基づいた弱い干渉ソースから干渉の二次統計を推定する請求項２６に記載の受信機。
前記チャネル補償モジュールは前記推定された干渉の二次統計を用いて干渉を抑制する請求項２７に記載の受信機。