JP2012525736A - 階層仮想アンテナ・アーキテクチャを使用する移動通信方法、基地局、およびシステム - Google Patents

Abstract

階層仮想アンテナ・アーキテクチャを使用する移動通信方法、基地局、および移動通信システムを開示する。この方法は、第１基地局によって、移動局との伝送モードに関して第２基地局とネゴシエートするステップと、ネゴシエートされた伝送モードに従って、第１基地局によって、階層仮想アンテナ・アーキテクチャ内のそれぞれの復調基準信号周波数パターン割当および測定基準信号周波数パターン割当に関して第２基地局とネゴシエートするステップとを含む。柔軟で有効な基準信号を、この方法によってさまざまなマルチセルＭｕｌｔｉｐｌｅ−Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｏｕｔｐｕｔ（ＭＩＭＯ）動作モードで実現することができる。

Description

本発明は、全般的には移動通信に関し、より具体的には、階層仮想アンテナ（ｈｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌ ｖｉｒｔｕａｌ ａｎｔｅｎｎａ）アーキテクチャを使用する移動通信方法、基地局、およびシステムに関する。

技術的進化の観点から、ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｏｕｔｐｕｔ）技術の学術調査および応用開発は、伝統的なシングルユーザＭＩＭＯからマルチユーザＭＩＭＯへ、その後にマルチセルＭＩＭＯへ進化してきた。シングルユーザＭＩＭＯ（シングルユーザ・ダイバーシティ方式および空間多重化方式など）は、約１０年前に現れ、集中的に研究され、マルチユーザＭＩＭＯは、約５年前に現れ、激しく議論され、マルチセルＭＩＭＯ（ＬＴＥ−ＡｄｖａｎｃｅｄのＣｏＭＰ（ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｄ ｍｕｌｔｉ−ｐｏｉｎｔ）方式など）は、２〜３年前に現れ、学術研究と応用開発との両方の分野で現在もまだ研究されつつある。

マルチセルＭＩＭＯは、明白なセル・エッジ・スループット利益およびセル平均スループット利益などの魅力的な利益をもたらすことができるが、その一方で、高度なマルチセル協調動作は、効率的なマルチセルＭＩＭＯ動作を可能にする基準信号（ＲＳ）設計など、システム設計におけるいくつかの制約および難題をももたらす。基準信号は、２つのタイプに分類することができ、一方のタイプは、各移動局のデータ復調を実行するための復調基準信号（ｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｓｉｇｎａｌ）（Ｄ−ＲＳ）と呼ばれ、他方のタイプは、チャネル推定およびチャネル測定のための測定基準信号（ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｓｉｇｎａｌ）（Ｍ−ＲＳ）と呼ばれる。この２つのタイプの信号は、両方が従来技術で既知であり、本明細書ではこれ以上述べない。

マルチセルＭＩＭＯの基準信号設計の解決策は、従来技術に既に存在し、たとえば、ＱＵＡＬＣＯＭＭ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ社は、マルチセルＭＩＭＯの復調基準信号パターンが直交でなければならないことを提案した。しかし、これらの解決策のすべてが、次の不利益を有する。

１）実際に、実用的システムでは、Ｄ−ＲＳとＭ−ＲＳとの両方が、マルチセルＭＩＭＯ動作に同時に用いられるが、Ｄ−ＲＳ設計とＭ−ＲＳ設計との両方のための完全な解決策はまだない。

２）実用的なシステムでは、異なる基地局が異なる個数のアンテナを備える場合があり、これが、マルチセルＭＩＭＯ動作に対するある不便さおよび難題をもたらす。

本発明の目的は、従来技術で未解決の上記の技術的問題を考慮して、階層仮想アンテナ・アーキテクチャでマルチセル協調を活用することによってマルチセルＭＩＭＯの基準信号設計の賢明な解決策を提供することである。

本発明の一態様によれば、階層仮想アンテナ・アーキテクチャを使用する移動通信方法であって、第１基地局によって、移動局との伝送モードに関して第２基地局とネゴシエートするステップと、ネゴシエートされた伝送モードに従って、第１基地局によって、階層仮想アンテナ・アーキテクチャ内のそれぞれのＤ−ＲＳ周波数パターン割当およびＭ−ＲＳ周波数パターン割当に関して第２基地局とネゴシエートするステップとを含む、移動通信方法が提供される。

本発明の別の態様によれば、階層仮想アンテナ・アーキテクチャを使用する基地局であって、移動局との伝送モードに関して別の基地局とネゴシエートする伝送モード・ネゴシエーティング手段と、ネゴシエートされた伝送モードに従って、階層仮想アンテナ・アーキテクチャ内のそれぞれのＤ−ＲＳ周波数パターン割当およびＭ−ＲＳ周波数パターン割当に関して前記別の基地局とネゴシエートする周波数パターン割当ネゴシエーティング手段とを含む、基地局が提供される。

本発明の別の態様によれば、本発明による基地局を含む、階層仮想アンテナ・アーキテクチャを使用する移動通信システムが提供される。

柔軟で有効な基準信号を、本発明によってさまざまなマルチセルＭＩＭＯ動作モードで得ることができる。具体的に言うと、本発明は、各基地局に適用されるＤ−ＲＳ周波数パターン割当およびＭ−ＲＳ周波数パターン割当が、特定のマルチセルＭＩＭＯ動作モードに基づいて決定されて、これによって基準信号のオーバーヘッドを減らし、基準信号への干渉を柔軟に回避する、マルチセル・ネゴシエーションおよび協調の機構および方法を提供する。加えて、本発明は、さらに、マルチセルＭＩＭＯ基地局セット内の複数の基地局がそれぞれ異なる個数のアンテナを有する状況に適用可能である。

本発明の他の特徴および利益は、添付図面に関連して解釈される次の詳細な説明を読むことからよりよく理解することができる。

従来技術のアンテナ・アーキテクチャを使用する基準信号の基本原理を示す概略図である。 本発明による階層仮想アンテナ・アーキテクチャを使用するマルチセル協調基準信号の基本原理を示す概略図である。 本発明の一実施形態による階層仮想アンテナ・アーキテクチャを使用するマルチセル協調基準信号を示す概略図である。 図３Ａに示された基準信号の復調基準信号周波数パターン割当を示す図である。 図３Ａに示された実施形態の副実施形態による階層仮想アンテナ・アーキテクチャを使用するマルチセル協調基準信号を示す概略図である。 図４Ａに示された基準信号の復調基準信号周波数パターン割当を示す図である。 本発明のもう１つの実施形態による階層仮想アンテナ・アーキテクチャを使用するマルチセル協調基準信号を示す概略図である。 図５Ａに示された基準信号の復調基準信号周波数パターン割当を示す図である。 本発明のもう１つの実施形態による階層仮想アンテナ・アーキテクチャを使用するマルチセル協調基準信号を示す概略図である。 図６Ａに示された基準信号の復調基準信号周波数パターン割当を示す図である。 図３Ａ、４Ａ、および５Ａに示された例の２つの基地局の測定基準信号周波数パターン割当を示す図である。 図６Ａに示された例の２つの基地局の測定基準信号周波数パターン割当を示す図である。 本発明の一実施形態による方法を示す流れ図である。 図９に示された方法をより詳細に示す流れ図である。 本発明の一実施形態による基地局を示すブロック図である。

これから、添付図面を参照して本発明を説明するが、ここでは、同一の符号が、このテキスト全体を通じて同一のまたは同様の要素を表す。

図１に、従来技術のアンテナ・アーキテクチャを使用する基準信号の基本原理の概略図を示す。図１では、１つの基地局ＢＳ１および１つの移動局（ユーザ）がかかわると仮定する。従来技術での基準信号設計は、２つの固定された仮想アンテナ層のアーキテクチャに基づく。図１に示されているように、復調基準信号は、Ｗプリコーディング（図１では「Ｗ_８×２」として図示）の前に挿入され（図１の「Ｗ_８×２」と「Ｓ_２×１」との間の破線によって示される）、測定基準信号は、Ｗプリコーディングの後に挿入される（図１の「Ｈ_４×８」と「Ｗ_８×２」との間の破線によって示される）。

しかし、２つの固定された仮想アンテナ層というアーキテクチャは、十分な柔軟性に欠け、複数の仮想アンテナ層で測定基準信号を柔軟に構成することができない。

さらに、従来技術の解決策は、主に単一の基地局内の基準信号に基づいて設計されるが、伝送モードおよび周波数パターン割当に関する複数の基地局の間でのネゴシエーションおよび協調に関係せず、これによって、複数基地局ＭＩＭＯのそれぞれの伝送モードについて行われる特定の設計に関係しない。

上で説明したように、本発明は、図２に関連して次で説明するように、従来技術の上述の欠陥を克服する解決策を提供する。図２に、本発明による階層仮想アンテナ・アーキテクチャを使用するマルチセル協調基準信号の基本原理の概略図を示す。図２では、２つの基地局ＢＳ１、ＢＳ２および１つの移動局ＭＳ１がかかわると仮定する。図２に示されているように、階層仮想アンテナ・アーキテクチャを、たとえば第１レベル・プリコーディング、第２レベル・プリコーディング、および第３レベル・プリコーディングなどを含む、複数レベル・プリコーディングによって形成することができる。たとえば、階層仮想アンテナ・アーキテクチャを、２仮想アンテナ層（各基地局が移動局ごとに２つのＲＳストリームを有すると仮定する）、４仮想アンテナ層（各基地局が移動局ごとに４つのＲＳストリームを有すると仮定する）、８仮想アンテナ層（各基地局が移動局ごとに８つのＲＳストリームを有すると仮定する）などによって形成することができる。Ｄ−ＲＳを、階層仮想アンテナ・アーキテクチャの内側の層（すなわち、Ｗプリコーディングの前すなわち２仮想アンテナ層）でデータ記号に挿入することができる（「Ｗ_ｋ×２」と「Ｓ_２×１」との間の破線によって示される）。次に、Ｍ−ＲＳを、階層仮想アンテナ・アーキテクチャの別の層で、プリコーディングされた（たとえば、第２レベル・プリコーディング）データ記号に挿入することができる（「Ｕ_８×４」と「Ｗ_Ｋ×２」との間の破線によって示される）。階層仮想アンテナ・アーキテクチャのどの層で、測定基準信号がプリコーディングされたデータ記号に挿入されるのか（すなわち、測定基準信号周波数パターンを階層仮想アンテナ・アーキテクチャのどの層に適用しなければならないのか）は、用いられるマルチセルＭＩＭＯ基地局セット内の基地局の間のネゴシエーションに依存する。

すなわち、マルチセル・ネゴシエーションが、マルチセルＭＩＭＯ基地局セット内の各基地局内のＤ−ＲＳ周波数パターンおよびＭ−ＲＳ周波数パターンを決定するために行われる必要がある。詳細は、下で提供される。

マルチセルＭＩＭＯ基地局セット内のＤ−ＲＳ周波数パターン割当を、まず説明する。異なるマルチセルＭＩＭＯ動作モードが、マルチセルＭＩＭＯ基地局セット内のＤ−ＲＳ周波数パターン割当に関する異なる要件を有することに留意されたい。たとえば、Ｃｌｏｓｅｄ−Ｌｏｏｐ Ｍａｃｒｏ−Ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＣＬ−ＭＤ）モードでは、異なる基地局が正確に同一のＤ−ＲＳ周波数パターンを有することができるが、無干渉化（ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｎｕｌｌｉｎｇ）モードでは、異なる基地局が異なるＤ−ＲＳ周波数パターンを有することができる。

Ｄ−ＲＳ周波数パターン割当について、マルチセルＭＩＭＯ基地局セット内の複数の基地局は、次の態様で合意に達することができる。

Ｄ−ＲＳ周波数パターン・セットのインデックス、たとえば４つのＤ−ＲＳ周波数パターンを考慮することができ、

上記Ｄ−ＲＳ周波数パターン・セット内の各ＲＳストリームのＤ−ＲＳ周波数パターンのインデックス。

代替案では、次の態様で合意に達することもできる。

未使用Ｄ−ＲＳ周波数パターンがある場合に、データ記号またはヌル記号（すなわち、００…０）が未使用Ｄ−ＲＳ周波数パターン上で送信されるかどうか、すなわち、データ送信またはデータ・パンクチャリング（ｄａｔａ ｐｕｎｃｔｕｒｉｎｇ）を実行すべきかどうかをネゴシエートすることができる。

Ｍ−ＲＳ周波数パターン割当について、マルチセルＭＩＭＯ基地局セット内の複数の基地局は、次の態様で合意に達することができる。

Ｍ−ＲＳ周波数パターン・セットのインデックス、たとえば、４つまたは８つのＭ−ＲＳ周波数パターンが使用される、

階層仮想アンテナ・アーキテクチャのどの層にＭ−ＲＳ周波数パターンが適用されるのか、すなわち、Ｍ−ＲＳ周波数パターンが、図２の４仮想アンテナ層または８仮想アンテナ層のどちらに適用されるのか、および

Ｍ−ＲＳ周波数パターン・セット内のＭ−ＲＳ周波数パターンのインデックス。

オプションで、次の態様で合意に達することもできる。

未使用Ｍ−ＲＳ周波数パターンがある場合に、データ記号またはヌル記号（すなわち、００…０）が未使用Ｍ−ＲＳ周波数パターン上で送信されるかどうかをネゴシエートすることができる。

当業者は、Ｄ−ＲＳ周波数パターン割当およびＭ−ＲＳ周波数パターン割当に関する上記のネゴシエーション内容が、制限的であるのではなく例示であるのみであり、実際に、階層仮想アンテナ・アーキテクチャ内の各基地局のＤ−ＲＳ周波数パターン割当およびＭ−ＲＳ周波数パターン割当を、異なる伝送モードおよび応用例要件に従ってネゴシエートできることを理解するに違いない。たとえば、未使用Ｄ−ＲＳ周波数パターンがある場合に、ネゴシエーション内容を省略するために、未使用Ｄ−ＲＳ周波数パターン上でデータ記号が送信されることをデフォルトとすることができる。もう１つの例として、他のネゴシエーション内容を、要件に従って追加することができる。

次では、本発明を、図３Ａから図８を参照して、好ましい実施形態に関連してより詳細に説明する。

図３Ａに、本発明の一実施形態による階層仮想アンテナ・アーキテクチャを使用するマルチセル協調基準信号の概略図を示し、図３Ｂに、図３Ａに示された基準信号の復調基準信号周波数パターン割当を示す。この２つの図では、Ｃｌｏｓｅｄ−Ｌｏｏｐ Ｍａｃｒｏ−Ｄｉｖｅｒｓｉｔｙモードが使用され、上で説明したように、２つの基地局ＢＳ１およびＢＳ２と１つの移動局ＭＳ１とが用いられると仮定する。

図３Ｂに示されているように、マルチセルＭＩＭＯ基地局セット内の各基地局のＤ−ＲＳ周波数パターン割当を、Ｄ−ＲＳ（ａ，ｂ，［ｃ］）と表すことができ、ここで、ａ、ｂ、およびｃの意味は、それぞれ次の通りである。

ｂは、合計ｂ個のＤ−ＲＳ周波数パターンを有するＤ−ＲＳ周波数パターン・セットが適用されることを示し（すなわち、上で述べたＤ−ＲＳ周波数パターン・セットのインデックス）、

ａは、各ＲＳストリームのＤ−ＲＳ周波数パターン（上記のＤ−ＲＳ周波数パターン・セット内の）のインデックスを示し、

ｃは、２ビット・インジケータであり、すべてのＲＳストリームについてｍａｘ（ａ）＜ｂが有効である場合に限って存在する。ｃの第１ビットは、データ・パンクチャリングが、基地局内の他のＲＳストリームに対応するＲＳ周波数パターン上で実行されるかどうかを示し、具体的には、０は「パンクチャリングなし」を示し、１は「パンクチャリング」を示す。第２ビットは、データ・パンクチャリングが、マルチセルＭＩＭＯ基地局セットの他の基地局内のＲＳストリームに対応するＲＳ周波数パターン上で実行されるかどうかを示し、具体的には、０は「パンクチャリングなし」を示し、１は「パンクチャリング」を示す。

図３Ａおよび３Ｂを例にとると、基地局ＢＳ１について、Ｄ−ＲＳ（１，２）は、合計２つの周波数パターンを有する周波数パターン・セットが適用され、移動局ＭＳ１のＲＳストリーム１について、１のインデックスを有する周波数パターンが適用されることを示す。Ｄ−ＲＳ（２，２）は、１のインデックスを有する周波数パターンが移動局ＭＳ２のＲＳストリーム１に適用されることを示す。

基地局ＢＳ２について、基地局ＢＳ１と同一のＤ−ＲＳ周波数パターン割当が使用されるが、これが必ずしも必要ではないことを了解されたい。

さらに、パラメータｃは、「すべてのＲＳストリームについてｍａｘ（ａ）＜ｂが有効である」がこの事例では満足されないので、上の２つの図には現れない。これは、やはり、本発明の範囲内で、Ｄ−ＲＳ周波数パターン割当およびＭ−ＲＳ周波数パターン割当に関する上記のネゴシエーション内容が、複数の変形形態を有することができることを証明する。

図３Ａに示されているように、マルチセルＭＩＭＯ基地局セット内の各基地局のＭ−ＲＳ周波数パターン割当を、Ｍ−ＲＳ（ｅ，ｆ，ｇ，ｈ）と表すことができ、ここで、ｅ、ｆ、ｇ、およびｈの意味は、それぞれ次の通りである。

ｅは、サブセットのｇのインデックスと共に適用されるＭ−ＲＳ周波数パターンの個数を示し、

ｆは、合計ｆ個のＭ−ＲＳ周波数パターンを有するＭ−ＲＳ周波数パターン・セットが適用されることを示し（すなわち、上で述べたＭ−ＲＳ周波数パターン・セットのインデックス）、

ｇは、適用されるＭ−ＲＳ周波数パターン・サブセットのインデックスを示し、

ｈは、ｇのサブセット・インデックス以外の他のＭ−ＲＳ周波数パターン上でデータ・パンクチャリングが実行されるかどうかを示し、０は「パンクチャリングなし」を示し、１は「パンクチャリング」を示す。

図３Ａおよび３Ｂを例にとると、基地局ＢＳ１について、Ｍ−ＲＳ（４，８，０，１）は、０のサブセット・インデックスを有する適用されるＭ−ＲＳ周波数パターンの個数が４であり、合計８つの周波数パターンを有する周波数パターン・セットが適用され、適用されるＭ−ＲＳ周波数パターン・サブセットのインデックスが０であり、そのインデックスが０であるサブセット以外の他のＭ−ＲＳ周波数パターン上でデータ・パンクチャリングが実行されないことを示す。

基地局ＢＳ２について、適用されるＭ−ＲＳ周波数パターン・サブセットのインデックスが１であることを了解されたい。

図３Ａおよび３Ｂから見て、合計８つの周波数パターンを有する周波数パターン・セットが適用されるので、基地局ＢＳ１およびＢＳ２のそれぞれの周波数パターン割当を、広い範囲から選択することができる。

さらに、図３Ａおよび３Ｂから見て、各基地局で、Ｄ−ＲＳ周波数パターンは、各移動局（たとえば、ＭＳ１）の各ＲＳストリームに基づいて決定される必要があるが、そのような要求は、Ｍ−ＲＳ周波数パターンに対しては行われない（すなわち、各基地局で、Ｍ−ＲＳ周波数パターンは、各移動局に基づいて決定されることだけが必要である）。

図４Ａに、図３Ａに示された実施形態の副実施形態による階層仮想アンテナ・アーキテクチャを使用するマルチセル協調基準信号の概略図を示し、図４Ｂに、図４Ａに示された基準信号の復調基準信号周波数パターン割当を示す。この２つの図では、コヒーレント・プリコーディングを用いる共同処理のモードが使用され、上で説明したように、２つの基地局ＢＳ１およびＢＳ２と１つの移動局ＭＳ１とが用いられると仮定する。原理は、図３Ａおよび３Ｂに示されたものに類似するので、それに関する詳細な説明は、ここでは省略する。

図５Ａに、本発明のもう１つの実施形態による階層仮想アンテナ・アーキテクチャを使用するマルチセル協調基準信号の概略図を示し、図５Ｂに、図５Ａに示された基準信号の復調基準信号周波数パターン割当を示す。この２つの図では、無干渉化モデルが使用され、上で説明したように、２つの基地局ＢＳ１およびＢＳ２と１つの移動局ＭＳ１とが用いられると仮定する。原理は、図３Ａおよび３Ｂに示されたものに類似するので、それに関する詳細な説明は、ここでは省略する。「すべてのＲＳストリームについてｍａｘ（ａ）＜ｂが有効である」がこの事例では満足されるので、パラメータｃが上記の２つの図に現れることに特に留意する必要がある。この例では、パラメータｃは、基地局内の他のＲＳストリームに対応するＲＳ周波数パターン上でデータ・パンクチャリングが実行されるがマルチセル基地局セットの他の基地局内のＲＳストリームに対応するＲＳ周波数パターン上でデータ・パンクチャリングが実行されないことを示す２つのビット「１０」を含む。

図６Ａに、本発明のもう１つの実施形態による階層仮想アンテナ・アーキテクチャを使用するマルチセル協調基準信号の概略図を示し、図６Ｂに、図６Ａに示された基準信号の復調基準信号周波数パターン割当を示す。この２つの図では、非コヒーレント・プリコーディングを用いる共同処理のモードが使用され、２つの基地局ＢＳ１およびＢＳ２と２つの移動局ＭＳ１およびＭＳ２とが用いられると仮定する。原理は、図３Ａおよび３Ｂに示されたものに類似するので、それに関する詳細な説明は、ここでは省略する。

図７に、図３Ａ、４Ａ、および５Ａに示された例の２つの基地局の測定基準信号周波数パターン割当を示し、図８に、図６Ａに示された例の２つの基地局の測定基準信号周波数パターン割当を示す。原理は、図３Ａおよび３Ｂの描写で述べたので、それに関する詳細な説明は、ここでは省略する。

図９に、本発明の一実施形態による方法９００の流れ図を示す。

図９に示されているように、方法９００は、ステップ９０１から始まり、ここで、第１基地局は、移動局との伝送モードに関して第２基地局とネゴシエートし、伝送モードは、たとえば、Ｃｌｏｓｅｄ−Ｌｏｏｐ Ｍａｃｒｏ−Ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＣＬ−ＭＤ）モード、コヒーレント・プリコーディングを用いる共同処理のモード、無干渉化モード、非コヒーレント・プリコーディングを用いる共同処理のモード、または現在存在するか当技術分野で将来に開発される他の伝送モードとすることができる。

ステップ９０２では、ネゴシエートされた伝送モードに従って、第１基地局が、階層仮想アンテナ・アーキテクチャ内のそれぞれのＤ−ＲＳ周波数パターン割当に関して第２基地局とネゴシエートする。上で説明したように、図３Ａから６Ｂは、さまざまな伝送モードでのＤ−ＲＳ周波数パターン割当の実施形態を示す。たとえば、ネゴシエートされた伝送モードがＣｌｏｓｅｄ−Ｌｏｏｐ Ｍａｃｒｏ−Ｄｉｖｅｒｓｉｔｙモードである場合には、使用可能なＤ−ＲＳ周波数パターン割当は、図３Ａおよび３Ｂに示されたものである。その代わりに、ネゴシエートされた伝送モードが無干渉化モードである場合には、使用可能なＤ−ＲＳ周波数パターン割当は、図５Ａおよび５Ｂに示されたものである。当業者は、図３Ａ、３Ｂおよび図５Ａ、５Ｂに示されたＤ−ＲＳ周波数パターン割当が、制限的であるのではなく例示であるのみであり、実際に、特定のＤ−ＲＳ周波数パターン割当を、異なる応用例要件に従って設計できることを理解するに違いない。

ステップ９０３では、ネゴシエートされた伝送モードに従って、第１基地局が、階層仮想アンテナ・アーキテクチャ内のそれぞれのＭ−ＲＳ周波数パターン割当に関して第２基地局とネゴシエートする。上で説明したように、図３Ａから８は、さまざまな伝送モードでのＭ−ＲＳ周波数パターン割当の実施形態を示す。たとえば、ネゴシエートされた伝送モードがＣｌｏｓｅｄ−Ｌｏｏｐ Ｍａｃｒｏ−Ｄｉｖｅｒｓｉｔｙモードである場合には、使用可能なＭ−ＲＳ周波数パターン割当は、図７に示されたものである。その代わりに、ネゴシエートされた伝送モードが非コヒーレント処理を用いる共同処理のモードである場合には、使用可能なＭ−ＲＳ周波数パターン割当は、図８に示されたものである。当業者は、図７および図８に示されたＭ−ＲＳ周波数パターン割当が、制限的であるのではなく例示であるのみであり、実際に、特定のＭ−ＲＳ周波数パターン割当を、異なる応用例要件に従って設計できることを理解するに違いない。

２つの別々のステップとしてのステップ９０２およびステップ９０３が、上で説明されるが、当業者が、この２つのステップを実行のために１つに組み合わせることもできることを理解するに違いないことを指摘する必要がある。

上記の処理の後に、複数の基地局の間のネゴシエーションを介して、各基地局に適用されるＤ−ＲＳ周波数パターン割当およびＭ−ＲＳ周波数パターン割当が、特定のマルチセルＭＩＭＯ動作モードに従って決定される。その後、複数の基地局は、共同で移動局にサービスを提供することができる。

図１０に、図９に示された方法をより詳細に示す流れ図を示す。

図１０に示されているように、本発明の一実施形態によれば、ステップ９０２を、ステップ９０２１〜９０２３に副分割することができる。ステップ９０２１では、第１基地局が、Ｄ−ＲＳ周波数パターン・セットのインデックスに関して第２基地局とネゴシエートする。ステップ９０２２では、第１基地局が、Ｄ−ＲＳ周波数パターン・セット内の各ＲＳストリームのＤ−ＲＳ周波数パターンのインデックスに関して第２基地局とネゴシエートする。ステップ９０２３では、未使用Ｄ−ＲＳ周波数パターンがある場合に、第１基地局が、データ記号またはヌル記号を未使用Ｄ−ＲＳ周波数パターン上で送信するかどうかに関して第２基地局とネゴシエートする。

図１０に示されているように、本発明の一実施形態によれば、ステップ９０３を、ステップ９０３１〜９０３４に副分割することができる。ステップ９０３１では、第１基地局が、Ｍ−ＲＳ周波数パターン・セットのインデックスに関して第２基地局とネゴシエートする。ステップ９０３２では、第１基地局が、Ｍ−ＲＳ周波数パターンを階層仮想アンテナ・アーキテクチャのどの層に適用するのかに関して第２基地局とネゴシエートする。ステップ９０３３では、第１基地局が、Ｄ−ＲＳ周波数パターン・セット内のＭ−ＲＳ周波数パターンのインデックスに関して第２基地局とネゴシエートする。ステップ９０３４では、未使用Ｍ−ＲＳ周波数パターンがある場合に、第１基地局が、データ記号またはヌル記号を未使用Ｍ−ＲＳ周波数パターン上で送信するかどうかに関して第２基地局とネゴシエートする。

本発明の一実施形態によれば、方法９００は、さらに、Ｄ−ＲＳ周波数パターンを階層仮想アンテナ・アーキテクチャの内側の層に適用することを含むことができる。

本発明のもう１つの実施形態によれば、方法９００は、さらに、Ｍ−ＲＳ周波数パターンを、階層仮想アンテナ・アーキテクチャの内側の層以外の層のうちの１つに適用することを含むことができる。Ｄ−ＲＳ周波数パターンが階層仮想アンテナ・アーキテクチャの内側の層に適用された状況では、階層仮想アンテナ・アーキテクチャの複数の層が使用可能なので、Ｍ−ＲＳ周波数パターンを、要件に従って階層仮想アンテナ・アーキテクチャの他の層のうちの任意の１つに適用することができる。

本発明のもう１つの実施形態によれば、第１基地局および第２基地局は、たとえばＣｌｏｓｅｄ−Ｌｏｏｐ Ｍａｃｒｏ−Ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＣＬ−ＭＤ）モードの場合に、階層仮想アンテナ・アーキテクチャ内で同一のＤ−ＲＳ周波数パターン割当を有する。

当業者は、上で説明したそれぞれの方法ステップが制限的であるのではなく例示であるのみであることを理解するに違いなく、これらの動作が図示の特定のシーケンスに従って実行されなければならないまたは上で説明された各方法ステップが実行されなければならないと理解してはならない。実際に、これらの方法ステップを実行するシーケンスを、さまざまな応用例要件に従って調整することができ、たとえば、いくつかの方法ステップを並列に実行することができ、あるいは、いくつかの方法ステップを省略するか追加することができる。

図１１に、本発明の一実施形態による基地局１１００のブロック図を示す。図１１に示されているように、基地局１１００は、移動局との伝送モードに関して別の基地局とネゴシエートする伝送モード・ネゴシエーティング手段１１０１と、ネゴシエートされた伝送モードに基づいて、階層仮想アンテナ・アーキテクチャ内のそれぞれのＤ−ＲＳ周波数パターン割当およびＭ−ＲＳ周波数パターン割当に関して前記別の基地局とネゴシエートする周波数パターン割当ネゴシエーティング手段１１０２とを含む。

本発明の一実施形態によれば、周波数パターン割当ネゴシエーティング手段１１０２は、さらに、Ｄ−ＲＳ周波数パターン・セットのインデックスをネゴシエートする手段と、Ｄ−ＲＳ周波数パターン・セット内の各ＲＳストリームのＤ−ＲＳ周波数パターンのインデックスをネゴシエートする手段とを含む。

本発明のもう１つの実施形態によれば、周波数パターン割当ネゴシエーティング手段１１０２は、さらに、未使用Ｄ−ＲＳ周波数パターンがある場合に、データ記号またはヌル記号を未使用Ｄ−ＲＳ周波数パターン上で送信するかどうかをネゴシエートする手段を含む。

本発明のもう１つの実施形態によれば、周波数パターン割当ネゴシエーティング手段１１０２は、さらに、Ｍ−ＲＳ周波数パターン・セットのインデックスをネゴシエートする手段と、Ｍ−ＲＳ周波数パターンを階層仮想アンテナ・アーキテクチャのどの層に適用するのかをネゴシエートする手段と、Ｍ−ＲＳ周波数パターン・セット内のＭ−ＲＳ周波数パターンのインデックスをネゴシエートする手段とを含む。

本発明のもう１つの実施形態によれば、周波数パターン割当ネゴシエーティング手段１１０２は、さらに、未使用Ｍ−ＲＳ周波数パターンがある場合に、データ記号またはヌル記号を未使用Ｍ−ＲＳ周波数パターン上で送信するかどうかをネゴシエートする手段を含む。

本発明のもう１つの実施形態によれば、周波数パターン割当ネゴシエーティング手段１１０２は、さらに、階層仮想アンテナ・アーキテクチャの内側の層にＤ−ＲＳ周波数パターンを適用する手段を含む。

本発明のもう１つの実施形態によれば、Ｍ−ＲＳ周波数パターンを階層仮想アンテナ・アーキテクチャのどの層に適用するのかをネゴシエートする前記手段は、さらに、階層仮想アンテナ・アーキテクチャの内側の層を除く層のうちの１つにＭ−ＲＳ周波数パターンを適用する手段を含む。

本発明のもう１つの実施形態によれば、本発明における基地局および前記別の基地局は、階層仮想アンテナ・アーキテクチャ内で同一のＤ−ＲＳ周波数パターン割当を有する。

基地局を、本発明による上記の実施形態で説明したが、当業者は、簡潔さのために、当業者に既知であるが本発明の範囲に属さない基地局の機能および特性（たとえば、送信アンテナ、受信アンテナ、電力制御モジュールなど）が省略され、そのような省略が本発明の不明瞭さを引き起こさないことを了解するに違いない。

本発明は、さらに、本発明による基地局を含む階層仮想アンテナ・アーキテクチャを使用する移動通信システムを提供する。

図１１に示された手段を、別々の機能モジュールとして実施することができ、１つまたは少数の機能モジュールを組み合わせることもでき、機能モジュールが、完全にハードウェアベースの実施の形、完全にソフトウェアベースの実施の形、またはハードウェア・ユニットとソフトウェア・ユニットとの両方を含む実施の形を使用できることを、特に指摘する必要がある。１つの実施の形によれば、詳細な説明で説明された処理プロセスを、コンピューティング・デバイスの可読記憶媒体に格納することができ、この可読記憶媒体は、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）、半導体メモリなどを含むがこれらに限定はされない、コンピュータ・システムによって使用されるコードおよび／またはデータを格納できる任意のデバイスまたは媒体とすることができる。１つの実施の形によれば、上記のそれぞれの処理デバイスを、汎用コンピュータを駆動する手段を使用することによって実施することができ、マイクロコントローラ、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、またはその任意の組合せなどの他のプロセッサ・デバイスを使用することによって実施することもできる。

本明細書で、２つの基地局および１つの移動局または２つの基地局および２つの移動局が、本発明を説明するための例として挙げられたが、本発明が実際により多くの基地局および移動局をサポートでき、複数の基地局が異なる個数のアンテナを有する状況をもサポートできることが、当業者によって理解されるに違いないことを特に指摘する必要がある。

さらに、本明細書で、マルチセルＭＩＭＯシステムが、本発明を説明するための例として挙げられたが、本発明を、さらに、すべての既存システムまたは将来に開発されるすべての類似するシステムに実際に適用できることが、当業者によって理解されるに違いない。

本発明を実行する実施形態が、添付図面に関連して説明されるが、当業者は、添付の特許請求の範囲の範囲内ですべての種類の変形形態または修正形態を作ることができる。

Claims (15)

1. 階層仮想アンテナ・アーキテクチャを使用する移動通信方法であって、
   第１基地局によって、移動局との伝送モードに関して第２基地局とネゴシエートするステップと、
   前記ネゴシエートされた伝送モードに従って、前記第１基地局によって、前記階層仮想アンテナ・アーキテクチャ内のそれぞれの復調基準信号周波数パターン割当および測定基準信号周波数パターン割当に関して前記第２基地局とネゴシエートするステップとを含む、移動通信方法。
2. 前記階層仮想アンテナ・アーキテクチャ内のそれぞれの復調基準信号周波数パターン割当および測定基準信号周波数パターン割当をネゴシエートする前記ステップは、
   復調基準信号周波数パターン・セットのインデックスをネゴシエートするステップと、
   前記復調基準信号周波数パターン・セット内の各基準信号ストリームの復調基準信号周波数パターンのインデックスをネゴシエートするステップとをさらに含む、請求項１に記載の移動通信方法。
3. 前記階層仮想アンテナ・アーキテクチャ内のそれぞれの復調基準信号周波数パターン割当および測定基準信号周波数パターン割当をネゴシエートする前記ステップは、
   未使用復調基準信号周波数パターンがある場合に、データ記号またはヌル記号を前記未使用復調基準信号周波数パターン上で送信するかどうかをネゴシエートするステップをさらに含む、請求項２に記載の移動通信方法。
4. 前記階層仮想アンテナ・アーキテクチャ内のそれぞれの復調基準信号周波数パターン割当および測定基準信号周波数パターン割当をネゴシエートする前記ステップは、
   測定基準信号周波数パターン・セットのインデックスをネゴシエートするステップと、
   測定基準信号周波数パターンを前記階層仮想アンテナ・アーキテクチャのどの層に適用するのかをネゴシエートするステップと、
   前記測定基準信号周波数パターン・セット内の前記測定基準信号周波数パターンのインデックスをネゴシエートするステップとをさらに含む、請求項１に記載の移動通信方法。
5. 前記階層仮想アンテナ・アーキテクチャ内のそれぞれの復調基準信号周波数パターン割当および測定基準信号周波数パターン割当をネゴシエートする前記ステップは、
   未使用測定基準信号周波数パターンがある場合に、データ記号またはヌル記号を前記未使用測定基準信号周波数パターン上で送信するかどうかをネゴシエートするステップをさらに含む、請求項４に記載の移動通信方法。
6. 前記階層仮想アンテナ・アーキテクチャ内のそれぞれの復調基準信号周波数パターン割当および測定基準信号周波数パターン割当をネゴシエートする前記ステップは、
   復調基準信号周波数パターンを前記階層仮想アンテナ・アーキテクチャの内側の層に適用するステップをさらに含む、請求項１に記載の移動通信方法。
7. 前記測定基準信号周波数パターンを前記階層仮想アンテナ・アーキテクチャのどの層に適用するのかをネゴシエートする前記ステップは、
   測定基準信号周波数パターンを前記階層仮想アンテナ・アーキテクチャの内側の層を除く層のうちの１つに適用するステップをさらに含む、請求項４に記載の移動通信方法。
8. 前記第１基地局および前記第２基地局は、前記階層仮想アンテナ・アーキテクチャ内で同一の復調基準信号周波数パターン割当を有する、請求項１に記載の移動通信方法。
9. 前記伝送モードは、Ｃｌｏｓｅｄ−Ｌｏｏｐ Ｍａｃｒｏ−Ｄｉｖｅｒｓｉｔｙモード、無干渉化モード、または非コヒーレント処理を用いる共同処理のモードである、請求項１に記載の移動通信方法。
10. 階層仮想アンテナ・アーキテクチャを使用する基地局であって、
    移動局との伝送モードに関して別の基地局とネゴシエートする伝送モード・ネゴシエーティング手段と、
    前記ネゴシエートされた伝送モードに従って、前記階層仮想アンテナ・アーキテクチャ内のそれぞれの復調基準信号周波数パターン割当および測定基準信号周波数パターン割当に関して前記別の基地局とネゴシエートする周波数パターン割当ネゴシエーティング手段とを含む、基地局。
11. 前記周波数パターン割当ネゴシエーティング手段は、
    復調基準信号周波数パターン・セットのインデックスをネゴシエートする手段と、
    前記復調基準信号周波数パターン・セット内の各基準信号ストリームの復調基準信号周波数パターンのインデックスをネゴシエートする手段とをさらに含む、請求項１０に記載の基地局。
12. 前記周波数パターン割当ネゴシエーティング手段は、
    前記測定基準信号周波数パターン・セットのインデックスをネゴシエートする手段と、
    測定基準信号周波数パターンを前記階層仮想アンテナ・アーキテクチャのどの層に適用するのかをネゴシエートする手段と、
    前記測定基準信号周波数パターン・セット内の前記測定基準信号周波数パターンのインデックスをネゴシエートする手段とをさらに含む、請求項１０に記載の基地局。
13. 前記周波数パターン割当ネゴシエーティング手段は、
    復調基準信号周波数パターンを前記階層仮想アンテナ・アーキテクチャの内側の層に適用する手段をさらに含む、請求項１０に記載の基地局。
14. 前記基地局および前記別の基地局は、前記階層仮想アンテナ・アーキテクチャ内で同一の復調基準信号周波数パターン割当を有する、請求項１０に記載の基地局。
15. 請求項１０乃至１４のいずれか１項に記載の前記基地局を含む、階層仮想アンテナ・アーキテクチャを使用する移動通信システム。