JP2017531333A - 無線通信に用いられる装置と方法、電子機器及びその方法 - Google Patents

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Abstract

本開示は無線通信に用いられる装置と方法、電子機器及び当該電子機器に用いられる方法を提供し、当該装置は、通信装置の地理的位置に対応するセルサブディビジョンを特定するように配置される位置特定ユニットと、セルサブディビジョンに対応するアップリンクパイロットシーケンスを通信装置のアップリンクパイロットシーケンスとして特定するように配置されるパイロット特定ユニットとを含み、各々のセルが複数のセルサブディビジョンを含む。【選択図】図１

Description

本発明の実施例は全体として無線通信分野に関し、具体的に、無線通信に用いられる装置と方法、及び当該電子機器に用いられる方法に関し、より具体的に、本発明の実施例は、大規模マルチ入力・マルチ出力(ＭＩＭＯ)通信システムにおけるパイロット割当とチャネル推定技術に関する。
近年、大規模ＭＩＭＯ(massive MIMO)システムは、学界と産業界で広く注目されている。理論の研究によれば、簡単な線形アルゴリズム、例えばＺＦ(zero forcing)アルゴリズム、ＬＭＳ（Least Mean Square Algorithm）アルゴリズムなどを採用ことで、大規模ＭＩＭＯシステムは同時にシステムのスペクトル効率とエネルギ効率を著しく向上させることができるということを表明するため、次世代通信規格に重要な技術として採用される可能性が高い。
しかしながら、例えばマルチセルによる時分割多重の場合の大規模ＭＩＭＯシステムの性能はパイロット汚染の問題に制限される。具体的に、パイロットの長さがチャネルのコヒーレンス長さに制限されるので、直交パイロットの数が限られ、異なるセル間は、パイロットを重複して利用することが避けれらない。この際、異なるセルに同一又は完全に直交していないパイロットシーケンスを採用するユーザーは、その送信したパイロット信号が同一基地局に受信される可能性があるが、基地局がこれらのパイロット信号を効果的に区別できないので、基地局でのチャネル推定が干渉されてしまう。基地局が干渉されたチャネル推定を使用してアップリンクデータ検出を行う場合に、本セルのユーザーが送信したデータ以外、他のセルのユーザーのデータを受信することで、アップリンクのセル間の干渉を招致して、基地局が干渉されたチャネル推定をプリコーディング行列を生成しダウンリンクデータを送信する場合に、本セルのユーザー以外、他のセルのユーザーもデータを受信することがあるので、ダウンリンクのセル間の干渉を招致する。
理論の研究によれば、大規模ＭＩＭＯシステムのスペクトル効率とエネルギ効率とが向上されるとともに、基地局のアンテナ数の増加によって、ノイズとチャネル推定誤差がシステムの性能に対する影響が小さくなるが、パイロット汚染によるセル間の干渉を除去できず、大規模ＭＩＭＯシステムの性能制限の要素の一つとなるということを表明する。
従来のパイロット汚染の問題を緩和する方法は現在の技術条件に適応することが難しくなるので、実際の応用において、パイロット汚染は依然として大規模ＭＩＭＯシステムが直面している深刻な問題の一つである。また、セル内のユーザーの数の増加も当該問題を悪化させてしまう。
以下では、本発明に関する簡単な概説を説明して、本発明のある局面に関する基本的理解を提供する。この概説が本発明に関する取り尽くし的概説ではないと理解すべきである。それは、本発明の肝心又は重要一部を意図的に特定することではなく、本発明の範囲を意図的に限定することでもない。その目的は、簡素化の形式で、ある概念を提供して、後論述するより詳しい技術の前述とするものである。
本出願の一局面によれば、無線通信に用いられる装置を提供し、通信装置の地理的位置に対応するセルサブディビジョンを特定するように配置される位置特定ユニットと、セルのサブディビジョンに対応するアップリンクパイロットシーケンスを通信装置のアップリンクパイロットシーケンスとして特定するように配置されるパイロット特定ユニットとを含み、各々のセルが複数のセルサブディビジョンを含む。
本出願のその他の一局面によれば、無線通信に用いられる方法を提供し、通信装置の地理的位置に対応するセルサブディビジョンを特定することと、セルサブディビジョンに対応するアップリンクパイロットシーケンスを通信装置のアップリンクパイロットシーケンスとして特定することとを含み、各々のセルが複数のセルサブディビジョンを含む。
本出願のその他の一局面によれば、無線通信に用いられる装置を提供し、複数のセルうち各々のセルを複数のセルサブディビジョンに区画するように配置されるサブディビジョン区画ユニットと、複数のアップリンクパイロットシーケンスと各々のセルサブディビジョンとを対応付けてパイロットパターンサンプルを生成ように配置されるパイロットパターンサンプル生成ユニットとを含み、同一のアップリンクパイロットシーケンスに対応する異なるセルサブディビジョン間のパイロット干渉に基づいてパイロットパターンサンプルを生成する。
本出願のその他の一局面によれば、無線通信に用いられる方法を提供し、複数のセルうちの各々のセルを複数のセルサブディビジョンに区画することと、複数のアップリンクパイロットシーケンスと各々のセルサブディビジョンとを対応付けてパイロットパターンサンプルを生成することとを含み、同一のアップリンクパイロットシーケンスに対応する異なるセルサブディビジョン間のパイロット干渉に基づいてパイロットパターンサンプルを生成する。
本出願のその他の一局面によれば、電子機器を提供し、基地局が割り当てるアップリンクパイロットシーケンスの指示情報に基づいて電子機器のアップリンクパイロットシーケンスを特定するように配置されるアップリンクパイロットシーケンス特定ユニットと、電子機器の地理的位置変化を特定するように配置される位置特定ユニットとを含み、地理的位置の変化前後の電子機器が、異なるセルサブディビジョンに対応する場合に、アップリンクパイロットシーケンス特定ユニットは、基地局が割り当てるアップリンクパイロットシーケンスの指示情報に基づいて電子機器のアップリンクパイロットシーケンスを更新し、更新されたアップリンクパイロットシーケンスが、地理的位置の変化後の電子機器に対応するセルサブディビジョンに対応する。
本出願のその他の一局面によれば、電子機器に用いられる方法を提供し、基地局が割り当てるアップリンクパイロットシーケンスの指示情報に基づいて電子機器のアップリンクパイロットシーケンスを特定することと、電子機器の地理的位置変化を特定することとを含み、地理的位置の変化前後の電子機器が異なるセルサブディビジョンに対応する場合に、基地局が割り当てるアップリンクパイロットシーケンスの指示情報に基づいて電子機器のアップリンクパイロットシーケンスを更新し、更新されたアップリンクパイロットシーケンスが、地理的位置の変化後の電子機器に対応するセルサブディビジョンに対応する。
本出願のその他の一局面によれば、無線通信に用いられる装置を提供し、第１の通信装置に用いられる第１のアップリンクパイロットシーケンスを特定するように配置されるパイロット特定ユニットと、受信された、第１のアップリンクパイロットシーケンスを担持する信号に基づいて、第１の通信装置に対してチャネル推定を行うように配置されるチャネル推定ユニットとを含み、チャネル推定ユニットは、第１の通信装置の地理的位置に基づいてチャネル推定プロセスにおいてフィルタリングを行って、当該第１の通信装置に合わせるチャネル推定結果を得る。
本出願の一局面によれば、無線通信に用いられる方法を提供し、第１の通信装置に用いられる第１のアップリンクパイロットシーケンスを特定することと、受信された、第１のアップリンクパイロットシーケンスを担持する信号に基づいて、第１の通信装置に対してチャネル推定を行うこととを含み、第１の通信装置の地理的位置に基づいてチャネル推定プロセスにおいてフィルタリングを行って、当該第１の通信装置に合わせるチャネル推定結果を得る。
本発明の他の局面によれば、上記した無線通信と電子機器に用いられる方法を実現するためのコンピュータプログラムコードとコンピュータプログラム製品、及び当該上記した無線通信と電子機器に用いられる方法を実現するためのコンピュータプログラムコードを記憶しているコンピュータ読み取り可能な記憶媒体を提供する。
本出願の無線通信に用いられる装置と方法によれば、通信装置の位置に応じてアップリンクパイロットシーケンスを割り当て、及びチャネル推定を行うことにより、パイロット汚染によるセル間の干渉を著しく低減し、システム全体の性能を向上させることができる。また、本出願の無線通信に用いられる装置と方法によれば、アップリンクパイロットシーケンスの空間多重化を実現できるようにし、同一セル内の通信装置であっても同じ又は関連するアップリンクパイロットシーケンスを使用することもできることで、サポートできる通信装置の数を増加する。
本開示のこられおよび他の利点は、以下図面を参照しながら本発明の好適な実施例の詳細な記述により、より明らかとなるであろう。
さらに、本発明の以上、他の利点や特徴を説明するために、以下で図面を参照しながら本発明の具体的実施形態についてより詳細な説明を行う。前記図面は以下の詳細説明とととに本明細書に含まれ且つ本明細書の一部を形成する。同一の機能と構造を有する部品は同一符号で示す。理解すべきことは、これらの図面は本発明の典型例しか記述しないが、本発明の範囲を限定することと見なさない。図面において、
本出願の一実施例による、無線通信に用いられる装置の構成ブロック図を示す。 ２次元アンテナアレイの一つの例を示す模式図である。 本出願の他の一実施例による、無線通信に用いられる装置の構成ブロック図を示す。 本出願の他の一実施例による、無線通信に用いられる装置の構成ブロック図を示す。 本出願の一実施例による、チャネル推定モジュールの構成ブロック図を示す。 本出願の実施例によるパイロットパターンサンプルの例を示す。 シングルセルの異種ネットワークの一種の可能なパイロットパターンサンプルを示す。 本出願の他の一実施例による、無線通信に用いられる方法のフローチャートを示す。 図８の方法におけるチャネル推定ステップのサブステップのフローチャートを示す。 本出願の他の一実施例による、無線通信に用いられる装置の構成ブロック図を示す。 アクセスポイントが１次元均一間隔線形アンテナアレイを採用するセルのサブディビジョン区画の例を示す。 アクセスポイントが２次元アンテナアレイを採用するセルのサブディビジョン区画の例を示す。 一つのシミュレーション例によるチャネル推定平均二乗誤差のグラフ図を示す。 一つのシミュレーション例によるアップリンク容量のグラフ図を示す。 一つのシミュレーション例によるダウンリンク容量のグラフ図を示す。 本出願の他の一実施例による、無線通信に用いられる装置の構成ブロック図を示す。 本出願の他の一実施例による、無線通信に用いられる方法のフローチャートを示す。 本出願の一実施例による、電子機器の構成ブロック図を示す。 本出願の他の一実施例による、電子機器の構成ブロック図を示す。 本出願の一実施例による、電子機器に用いられる方法の構成ブロック図を示す。 本出願の他の一実施例による、無線通信に用いられる装置の構成ブロック図を示す。 本出願の一実施例による、空間フィルタモジュールの一例を示す構成ブロック図である。 本出願の一実施例による、チャネル推定ユニットの一例を示す構成ブロック図である。 本出願の他の一実施例による、無線通信に用いられる方法のフローチャートを示す。 図２４におけるステップS６２の例のサブステップを示すフローチャートである。 本出願の他の一実施例による、無線通信に用いられる装置の構成ブロック図を示す。 本出願の他の一実施例による、無線通信に用いられる方法のフローチャートを示す。 本発明の実施例による方法及び/又は装置及び/又はシステムを実現できる汎用のパソコンの例示的構造のブロック図である。
以下、図面に基づいて、本発明の例示的な実施例を記述する。明らか、簡明のために、明細書において実際の実施形態の全部特徴を記述しない。但し、理解すべきことは、開発者の具体的な目標を達成するために、いかなるのこれらの実際の実施例を開発する過程で実施形態に特定する決定をしなければならず、例えば、システム及び業務に関する制限条件に適い、且つこれら制限条件は、実施形態が異なることに伴って変わる。加えて、理解すべきことは、開発仕事が複雑かつ時間が掛かるものであり得るが、本開示内容の利益を享受する当業者にとって、このような開発仕事は決まり通り行う任務に過ぎない。
ここで、さらに説明する必要がある点は、不必要な細部によって本開示をぼかすことを避けるために、図面において、少なくとも本発明の方案に緊密に関連するデバイス構成及び/又は処理ステップのみを示し、本発明に関係がない他の内容を省略した。
<第１の実施例>
図１には、本出願の一実施例による、無線通信に用いられる装置１００の構成ブロック図を示し、当該装置１００は、通信装置の地理的位置に対応するセルサブディビジョンを特定するように配置される位置特定ユニット１０１と、セルサブディビジョンに対応するアップリンクパイロットシーケンスを通信装置のアップリンクパイロットシーケンスとして特定するように配置されるパイロット特定ユニット１０２とを含み、各セルがサブディビジョンを含む。
具体的に、装置１００は例えば通信装置にアップリンクパイロットシーケンスを割り当てるために用いられて、当該通信装置は割り当てられるアップリンクパイロットシーケンスを利用してアップリンクデータ伝送を行い、装置１００が例えばＭＩＭＯ通信システムに用いられてもよい。一つの例として、装置１００は、各アクセスポイント又は基地局側に位置し、且つそのサービス範囲内の通信装置にアップリンクパイロットシーケンスを特定してもよい。一般に、サービスノードから通信装置までの通信リンクがダウンリンクとし、通信装置からサービスノードまでの通信リンクがアップリンクとし、以上に記載の例のように、本出願において、サービスノードはユーザー機器に当該ユーザー機器がサービスノードへ送信するパイロットシーケンスを割り当てる。その中、パイロット特定ユニット１０２が特定するアップリンクパイロットシーケンス、即ち、特定されるアップリンクパイロットシーケンスであるグループは複数であってもよく、なお、各グループにおけるアップリンクパイロットシーケンスが互いに直交する。
ここに記載の通信装置は、ユーザー機器、例えば移動端末、車両、ウェアラブルデバイスなどであり得る。なお、本出願の通信装置がサービスを提供するインフラ例えばスモールセル基地局であってもよい。通信装置がスモールセル基地局である場合に、例えばマクロ基地局に位置する装置１００は以上のようにスモールセル基地局にパイロットシーケンスを特定する。ここで、本出願は、例えばマクロ基地局からスモールセル基地局までの通信リンクをダウンリンクとみなし、逆に、アップリンクとみなす。言い換えれば、本出願は伝統のアップリンク及びダウンリンクに対応する通信実体に制限されるものではなく、第１の通信装置は、その信号カバー範囲内の第２の通信装置から当該第１の通信装置までのチャネルの状況を特定する必要があるので第２の通信装置にパイロットを割り当てる場合に、第２の通信装置から第１の通信装置までの通信リンクをアップリンクとして考慮して本出願に応用することができる。
当該実施例において、各セルは複数のセルサブディビジョンに区画され、ここに記載のセルサブディビジョンは伝統のセクタであってもよく、他の原則に従って区画した異なる形状を有するサブディビジョンであってもよく、その具体的な区画形式について、以下、詳細に記述する。
位置特定ユニット１０１は、通信装置の地理的位置が所在しているセルサブディビジョンを特定するとともに、当該情報をパイロット特定ユニット１０２に提供して、それに相応するアップリンクパイロットシーケンスを、当該通信装置が使用しようとするアップリンクパイロットシーケンスとして特定させる。
一つの実施例において、位置特定ユニット１０１が通信装置の地理的位置が他のセルサブディビジョンに変化したことを特定した場合に、パイロット特定ユニット１０２は変化後のセルサブディビジョンに対応するアップリンクパイロットシーケンスを通信装置のアップリンクパイロットシーケンスとして特定する。言い換えれば、装置１００は通信装置にアップリンクパイロットシーケンスを動的に特定し得る。具体的に、位置特定ユニット１０１は、通信装置の地理的位置を周期的に特定してそれが他のセルサブディビジョンに変化したかどうかを特定してもよく、通信装置の地理的位置の変化が一定の程度を超えた場合に特定してもよい。幾つかの例において、位置特定ユニット１０１は通信装置の地理的位置を能動的に検出して特定し、他の幾つかの例において、位置特定ユニット１０１は、例えば通信装置からの地理的位置報告により当該通信装置の地理的位置を特定する。
なお、通信装置の地理的位置は、通信装置の方向到来角、方向到来角と装置１００から通信装置までの距離との両方、通信装置の経緯度などの地理的座標/測地座標、及び通信装置の所在しているスモールセルＩＤの少なくとも一つを採用して表し得る。具体的に、位置特定ユニット１０１が通信装置の地理的位置を能動的に検出する例において、通信装置の地理的位置は例えば方向到来角、方向到来角と装置１００から通信装置までの距離との両方を採用して表してもよい。位置特定ユニット１０１が通信装置の地理的位置報告に応じて特定する例において、通信装置の地理的位置は例えば通信装置の経緯度、通信装置の所在しているスモールセルＩＤを採用して表してもよい。
実際の通信システムにおいて、アクセスポイントは１次元均一間隔線形アンテナアレイ又は２次元アンテナアレイを採用し得る。図２には、２次元アンテナアレイの例を示し、その中、黒色ドットが配置されるアンテナを示し、D１とD２とがそれぞれ水平方向と垂直方向でのアンテナ間隔を示し、矢印付きの実線が例としての受信信号の方向を代表する。図２には９個のアンテナのみを示したが、例示に過ぎず、アンテナの規模はこれに限定されるものではない。また、１次元のアレイを採用すると、y軸上のアンテナのみを採用することができる。
その中、角度θが水平方向到来角であり、角度βが垂直方向到来角である。アンテナの高さが既知であるので、角度βも通信装置と装置１００との距離を反映し得る。本出願の一つの例において、アクセスポイントには２次元アンテナアレイが配置され、アクセスポイント側に設置される位置特定ユニット１０１は受信した通信装置の信号の水平方向到来角θと垂直方向到来角βを特定し、水平及び垂直方向到来角に応じて通信装置の地理的位置(方向と距離情報とを含む)を特定し表す。本出願の他の一つの例において、アクセスポイントには１次元アンテナアレイが配置されており、アクセスポイント側に設置される位置特定ユニット１０１は受信した通信装置の信号の水平方向到来角θを特定し、θに応じて通信装置の地理的位置(方向情報を含む)を特定し表す。なお、１次元アンテナアレイが配置されるアクセスポイントは、通信装置の時間の進角量/信号のパスロスなどに応じてさらに通信装置からアクセスポイントまでの距離を推定しθと推定された距離とで通信装置の地理的位置を表す。
また、通信装置が報告する地理的位置に応じて特定を行う例において、経緯度などの測地座標、又は通信装置が所在しているスモールセルのＩＤを使用して通信装置の地理的位置を代表してもよい。具体的に、通信装置は例えばそのＧＰＳモジュールが特定した経緯度情報を装置１００に報告して、位置特定ユニット１０１に特定させる。また、例えば装置１００が所在しているアクセスポイントがマクロ基地局であり、マクロ基地局がカバーする範囲内に設置される小さいカバー範囲のスモールセル情報はマクロ基地局について、一般に予測又は例えばデータベースにより照会されるものであり、この場合、スモールセルＩＤは当該スモールセルがマクロセル範囲内での地理的位置を反映し得る。通信装置はスモールセルのカバー範囲に位置する場合に、スモールセルがブロードキャストするスモールセルＩＤを受信しマクロセルフィードバックすることができ、位置特定ユニット１０１はスモールセルＩＤ、及びマクロセルが予知するスモールセルの設置情報に応じて、又は、データベースを照会することで通信装置の位置を知る。装置１００がマクロ基地局以外に設置された場合に、マクロ基地局との通信インタフェースを利用してマクロセルから当該情報を知り得る。
<第２の実施例>
図３には、本出願の他の一実施例による、無線通信に用いられる装置２００の構成ブロック図を示し、図１における部品と同一の部品以外、装置２００は、通信装置が送信する、地理的位置を指示する情報を受信するように配置される受信ユニット２０１と、アップリンクパイロットシーケンスの指示情報を専用の制御シグナリングにより前記通信装置に伝送して、通信装置にアップリンクパイロットシーケンスを割り当てるように配置される送信ユニット２０２とを含む
ここに記載の、地理的位置を指示する情報は、明示的位置情報(例えばＧＰＳ測位情報)であってもよく、位置情報を暗黙的に反映する普通の信号であってもよく、装置２００は、当該普通の信号に応じて例えば方向到来角、時間の進角量、パスロスなどの情報を得て、さらに、通信装置の地理的位置を大まかに推定して得ることができる。
パイロット特定ユニット１０２が通信装置のアップリンクパイロットシーケンスを特定した後、送信ユニット２０２が相応する指示情報を通信装置に送信し、通信装置が受信した指示情報に応じて使用しようとするアップリンクパイロットシーケンスを特定する。当該指示情報はアップリンクパイロットシーケンスを代表するインデックスであってもよく、アップリンクパイロットシーケンスそのものであってもよい。一つの例として、当該アップリンクパイロットシーケンスはＬＴＥ標準においてサウンディング参照信号(SRS)又は復調参照信号(DMRS)に用いられる参照シーケンスである。
その中、送信ユニット２０２は、専用の制御シグナリング(上位レイヤシグナリング)例えばＬＴＥ標準における無線リソース制御 (RRC)シグナリングを使用して、前記指示情報を送信することができる。具体的に、例えば、SoundingRS-UL-Config IEに前記指示情報を含み、より具体的に、指示情報は例えばSRS-ConfigIndeである。
或いは、さらに、以下の方式を採用して通信装置にそれが使用しようとするアップリンクパイロットシーケンスを通知してもよく、即ち、基地局(又は装置２００)は各セルサブディビジョンの地理的範囲と、対応するアップリンクパイロットシーケンスとをブロードキャスト情報に含ませて全てのユーザーにブロードキャストし、各ユーザーが自己の地理的位置と、受信するブロードキャスト内容とに応じてそれが所在しているセルサブディビジョン及び使用しようとするアップリンクパイロットシーケンスを特定する。この場合、通信装置は必ずその地理的位置を報告する必要がない。
また、受信ユニット２０１は、さらに、中央ノードから各セルサブディビジョンとそのアップリンクパイロットシーケンスとの対応関係を含むパイロットパターンサンプル情報を受信するように配置されてもよく、パイロット特定ユニット１０２は、当該パイロットパターンサンプル情報に基づいて通信装置のアップリンクパイロットシーケンスを特定するように配置される。この場合、中央ノードは全てのセルサブディビジョンへのアップリンクパイロットの割り当てを統合管理する。受信ユニット２０１は、定期的に中央ノードからパイロットパターンサンプル情報を取得してもよく、中央ノードがパイロットパターンサンプル情報を更新する時のみにパイロットパターンサンプル情報を新たに取得するか、又は両者を組み合わせしてもよい。中央ノードは少なくとも一つのセルにそれに含まれる複数のセルサブディビジョンのパイロットパターンサンプル情報を提供し、中央ノードが複数のセルを管理するサーバーなどの管理装置であることが好ましく、例えばコアネットワーク側のサーバーであり、又はボーダレスネットワークソリューション(例えばC-RAN)におけるスーパーコントローラー(SRC)/Cloud BB(クラウドBB)である。他の一つの例において、受信ユニット２０１は、さらに、通信装置が所在しているセルサブディビジョンに隣り合う他のセルのセルサブディビジョンのアップリンクパイロットシーケンス情報を受信するように配置されてもよく、且つ、パイロット特定ユニット１０２は、他のセルのセルサブディビジョンのアップリンクパイロットシーケンス情報に基づいて当該通信装置が所在しているセルサブディビジョンに対応するアップリンクパイロットシーケンスを特定するように配置される。具体的に、装置２００が基地局側に設置される例において、受信ユニット２０１は例えばＸ２インタフェースにより隣り合う基地局とセルサブディビジョンに対応するアップリンクパイロットシーケンス情報をやり取りする。隣り合うセルのセルサブディビジョンのアップリンクパイロットシーケンス情報を考慮することで、できるだけ、位置が隣り合うセルサブディビジョンが同一アップリンクパイロットシーケンスを使用することを回避することができる。隣り合うセルサブディビジョンを異なるアップリンクパイロットシーケンスに対応させることにより、パイロット汚染による干渉を低減することができる。
<第３の実施例>
以下、図４を参照して本出願の他の一実施例による、無線通信に用いられる装置３００の構成ブロック図を記述し、図４に示すように、図３を参照して記述された各々の部品を除いて、装置３００は、チャネル推定ユニット３０１を含む。当該実施例において、隣り合うセルサブディビジョンに対応するアップリンクパイロットシーケンスは異なる。
受信ユニット２０１は、さらに、第１のアップリンクパイロットシーケンスを担持する信号を受信するように配置され、チャネル推定ユニット３０１は、第１のアップリンクパイロットシーケンスを担持する信号に基づいて、当該第１のアップリンクパイロットシーケンスが割り当てられた通信装置に対してチャネル推定を行うように配置され、その中、チャネル推定ユニット３０１は、第１のアップリンクパイロットシーケンスが割り当てられた通信装置の地理的位置に基づいて、チャネル推定プロセスにおいてフィルタリングを行うことにより、当該通信装置に合わせるチャネル推定結果を得る。
なお、同一時刻で基地局がサービスする通信装置と、これらの通信装置間でのアップリンクパイロットシーケンスの割り当てが基地局にとって既知であるので、基地局は、アップリンクパイロットシーケンスの情報によりパイロットがどの通信装置から送信されるかを自分で特定することで、チャネル推定ユニット３０１は当該通信装置の地理的位置に基づいてフィルタリングを行うことができる。チャネル推定プロセスにおいてフィルタリングを行う目的は、通信装置の送信する同一のパイロットの汚染を排除することである。
図５には、チャネル推定ユニット３０１の一例の構成ブロック図を示している。チャネル推定ユニット３０１は、第１のアップリンクパイロットシーケンスを担持する信号、及び第１のアップリンクパイロットシーケンスに基づいてチャネル係数の粗推定を行うように配置されるチャネル粗推定モジュール３００１と、第１のアップリンクパイロットシーケンスが割り当てられた通信装置の地理的位置に基づいてチャネル係数の粗推定に対してフィルタリングを行うように配置される空間フィルタモジュール３００２とを含む。
なお、チャネル粗推定モジュール３００１は既存の各種の推定方式を使用し得る。パイロット特定ユニット１０２が隣り合うセルサブディビジョンに異なるアップリンクパイロットシーケンスを特定したので、同一のパイロットを使用する異なるユーザーがほぼ同一の位置パラメータ、例えば方向到来角又は、基地局との距離などを有しない。もちろん、この点を確保するために、専門の設計により、同一のパイロットの異なるユーザーの位置パラメータを異らせてもよい。図６を参照して一つの例を提供し、図６において、各々の六角形が一つのセルを代表し、且つ各々のセルが１２個のセルサブディビジョンに区画され、各セルサブディビジョンの中に標記された数字が当該セルに割り当てられるパイロットシーケンスインデックスを示す。例えば、中央のセル０に位置する一つのセルサブディビジョンのパイロットシーケンスインデックスが２であり、位置パラメータが水平方向到来角である場合に、セル０の隣り合うセル１の一部のセルサブディビジョンは、当該インデックスが２であるセルサブディビジョンからセル０基地局までの水平方向到来角の範囲と同じであると、専門の設計によりセル１の上記一部のセルサブディビジョン(その一部又は全部)に対応するパイロットシーケンスインデックスに２以外のインデックス値を取らせることができ、これにより、他のセルからの同一の位置パラメータを有するユーザーの干渉を回避することができる。
言い換えれば、特定のセルサブディビジョン内のユーザーの位置パラメータは基本的に一定の範囲に限定されている。従って、空間フィルタモジュール３００２はこのことを利用して通信装置の地理的位置に基づく空間フィルタリングを行うことで、チャネル推定の平均二乗誤差を著しく低減することができる。
一つの例において、空間フィルタモジュール３００２は、チャネル係数の粗推定に対して離散フーリエ変換を行うとともに変換した結果に対して窓を掛けることによりフィルタリングするように配置されてもよい。
以下、一つの具体的例によりチャネル粗推定モジュール３００１と空間フィルタモジュール ３００２の一種の実現を記述する。チャネル粗推定モジュール３００１と空間フィルタモジュール３００２との実現方式は下記の記述に限定されるものではないと理解すべきである。
まず、チャネル粗推定モジュール３００１は、第１のアップリンクパイロットシーケンスを担持する信号と、第１のアップリンクパイロットシーケンスとを乗算することで、チャネル係数の粗推定を得る。それから、空間フィルタモジュール３００２は、当該粗推定に対して離散フーリエ変換を行い、変換した結果に対して矩形窓を掛け、最後、窓を掛けた後の信号に対して逆離散フーリエ変換を行って最終のチャネル係数推定を得る。
一つの例において、アクセスポイントは１次元均一間隔線形アンテナアレイを採用すると、行われる離散フーリエ変換が１次元の変換であり、矩形窓の位置が通信装置の方向到来角の範囲により決まり、例えば，矩形窓の最小インデックスkminと最大インデックスkmaxが下式(１)から決まる：
Figure 2017531333
オプションとして、離散フーリエ変換を行わず、直接に以下のようなフィルタを採用してチャネル係数の粗推定を直接にフィルタリングを行ってもよい：
Figure 2017531333
 各々のパラメータは式(１)と同一の定義を有する。対応して、フィルタリングプロセスは線形畳み込み又は巡回畳み込みを採用することが可能である。巡回畳み込みを採用すると、フィルタリング過程は、以下通りである：１)方向到来角の検出区間に応じてフィルタを算出する(上式(２)に示すように)、２)受信信号に対してゼロパディングを行ってその長さとフィルタの長さNとが同じとなるようにする、３)ゼロパディング後の受信信号とフィルタとに対して巡回畳み込みを行う、４)アンテナの数をMとし、巡回畳み込み後の信号の前のMの成分をチャネル推定結果として切り取る。線形畳み込みを採用すると、フィルタリングプロセスは以下の通りである：１)方向到来角の検出区間に応じてフィルタを算出する(上式(２)に示すよう)２)受信信号とフィルタとに対して線形畳み込みを行う、３)アンテナの数をMとすると、畳み込み後の信号がN+M-１の成分を有し、後のM-１の成分を前のM-１の成分に重ねる、４)前のMの成分をチャネル推定結果として切り取る。
他の一つの例において、アクセスポイントは均一間隔２次元アンテナアレイを採用すると(例えば図２に示すように)、行われる離散フーリエ変換が２次元変換であり、矩形窓の位置が検出区間により決まり、例えば、矩形窓が水平方向における最小と最大のインデックスはそれぞれ：
Figure 2017531333
Figure 2017531333
Figure 2017531333
理解すべきことは、上記の例において矩形窓を採用したが、それ以外、他の窓関数、例えばハニング窓、ブラックマン窓などを使用してもよい。それに対応して、畳み込みに基づくフィルタリング方式において、上記窓関数に対して逆離散フーリエ変換を行って得られた空間フィルタを採用してもよい。
装置３００は、通信装置の地理的位置に基づいてチャネル推定を行うことにより、チャネル推定の確実性を向上させ、パイロット汚染を低減し、システムの性能を改善する。また、通信装置が装置３００へデータを送信する場合に、装置３００は、復調モジュール(図中図示せず)をさらに含んでもよく、通信装置がデータ伝送帯幅内でパイロットシーケンス(例えばSRS)を送信すると、復調モジュールは上記チャネル推定方式により得られたチャネル推定結果を利用してデータ信号を復調することにより、より正しい復調データを得ることができる。
本発明の一つのオプションとしての例において、装置３００は同期モジュール(図中図示せず)を含み、同期モジュールは、装置３００が受信した、第１のアップリンクパイロットシーケンスを担持する信号と、第１のアップリンクパイロットシーケンスとに対して関連する演算を行って、第１のアップリンクパイロットシーケンスのずれ量を特定することにより、第１のアップリンクパイロットシーケンスを送信する通信装置の時間の進角量情報を特定し通信装置に提供して装置３００との同期を保持する。このオプションとしての例において、少なくとも、前期でセルサブディビジョン間の干渉に従ってパイロットシーケンスを割り当てるので、同期モジュールが特定のアップリンクパイロットに対応する通信装置に特定した時間の進角量はより正しくなる。
また、ここに記載のセルはマクロセルとスモールセルとを含み得る。即ち、本出願の実施例は異種ネットワークのシーンに応用し得る。スモールセルを含む場合に、スモールセルのセルサブディビジョンの数はマクロセルのセルサブディビジョンの数よりも少なくてよい。又は、スモールセルはサブディビジョンを行わず、全体を一つのセルサブディビジョンとする。
図７には、シングルセルの異種ネットワークの一つの可能なパイロットパターンサンプルを示し、ここで、全六角形がマクロセルを示し、グレードットがスモールセルを示す。互いに直交するアップリンクパイロットシーケンスが１２個あり、マクロセルが、アクセスポイントまでの水平方向到来角に従って１２個のサブディビジョンに均一に区画され、同時に、マクロセル内に四つのスモールセルがあり、各々のスモールセルが二つのユーザーを最大限にサポートすることを仮定する。
伝統の方法を採用すると、スモールセル内のユーザーとマクロセル内のユーザーが用いるアップリンクパイロットシーケンスとの直交性を確保する必要があるので、スモールセルが全部でサービス状態にある場合に、マクロセルが四つのユーザーしかサポートできない。本実施のフィルタリングを含むチャネル推定方法を採用すると、スモールセルと、当該スモールセルと同一のアップリンクパイロットシーケンスを使用するセルサブディビジョンとが到来角の方で区別することだけを確保すればよい。
図７において、マクロセルサブディビジョンの番号はパイロット特定ユニット１０２により特定された当該セルサブディビジョンが使用するアップリンクパイロットシーケンスの番号を示し、例えば番号が１であるセルサブディビジョンがアップリンクパイロットシーケンス１を使用する。番号が１であるスモールセルはアップリンクパイロットシーケンス１、２を使用し、番号が２であるスモールセルはアップリンクパイロットシーケンス３、４を示し、番号が３であるスモールセルはアップリンクパイロットシーケンス５、６を使用し、番号が４であるスモールセルはアップリンクパイロットシーケンス７、８を使用する。ここで示すパイロットパターンサンプルは例示に過ぎず、これに限定されるものではなく、パイロットパターンサンプルは、同一のアップリンクパイロットシーケンスを使用するセルサブディビジョンとスモールセルとが到来角によって区別することを確保できることにより、チャネル推定ユニット３０１の操作によりスモールセルのユーザーとマクロセルのユーザーとの間の干渉を低減することができる、という条件を満足すればよい。
当該例において、スモールセルとマクロセルサブディビジョンとの間に一部のアップリンクパイロットシーケンスが多重され、マクロセルが同時にサービス可能なユーザー数が４から１２に増加したので、システム全体の性能が著しく向上される。
また、本実施例はただシングルセルの異種ネットワークのパイロット割り当て方式を与えたが、結論も同様にマルチセル異種ネットワークについて適応する。
<第４の実施例>
以上の実施形態に無線通信に用いられる装置を記述する過程で、もちろん、幾つかの処理と方法が開示される。以下では、以上で既に検討されたある細部を重複しない場合にこれらの方法の概説を与え、注意すべきことは、これらの方法は無線通信に用いられる装置を記述する過程で開示されたが、これらの方法は必ず記述されたそれらの部品を採用する必要がある、又は必ずそれらの部品により実行される必要がない。例えば、無線通信に用いられる装置の実施形態は、一部又は完全にハードウェア及び/又はファームウェアを使用して実現されることが可能であり、これらの方法は無線通信に用いられる装置のハードウェア及び/又はファームウェアを採用するにもかかわらず、以下では検討する無線通信に用いられる方法は、コンピュータが実行可能なプログラムにより完全に実現されることが可能である。
図８には、本出願の一実施例による、無線通信に用いられる方法のフローチャートを示し、通信装置の地理的位置に対応するセルサブディビジョンを特定する(S１１)と、前記セルサブディビジョンに対応するアップリンクパイロットシーケンスを前記通信装置のアップリンクパイロットシーケンスとして特定する(S１２)とを含み、各々のセルが複数のセルサブディビジョンを含む
その中、通信装置の地理的位置は、以下の少なくとも一つの方式、即ち、方向到来角、方向到来角と基地局からの距離、地理的座標と所在スモールセルＩＤで表される。
一つの例において、ステップS１１において通信装置の地理的位置が他のセルサブディビジョンに変化したことを特定する場合に、ステップS１２において変換後のセルサブディビジョンに対応するアップリンクパイロットシーケンスをユーザー機器のアップリンクパイロットシーケンスとして特定する。
図８の破線枠に示すように、上記方法は、ステップS１１に先立って、通信装置が送信する地理的位置を指示する情報を受信するステップをさらに含み得る(S２１)。また、ステップS１２の後、アップリンクパイロットシーケンスの指示情報を専用の制御シグナリングにより通信装置に伝送して、通信装置にアップリンクパイロットシーケンスを割り当てるステップ(S２２)をさらに含み得る。
一つの例において、上記方法は、中央ノードから、各セルサブディビジョンとそのアップリンクパイロットシーケンスとの対応関係を含むパイロットパターンサンプル情報を受信するステップ(図８に図示せず)をさらに含むとともに、ステップS１２において当該パイロットパターンサンプル情報に基づいてユーザー機器のアップリンクパイロットシーケンスを特定する。
他の一つの例において、上記方法は、通信装置が所在しているセルサブディビジョンに隣り合う他のセルのセルサブディビジョンのアップリンクパイロットシーケンス情報を受信するステップ(図８に図示せず)をさらに含み得るとともに、ステップS１２において他のセルのセルサブディビジョンのアップリンクパイロットシーケンス情報に基づいて当該通信装置が所在しているセルサブディビジョンに対応するアップリンクパイロットシーケンスを特定する。
図８に戻って参照し、隣り合うセルサブディビジョンに対応するアップリンクパイロットシーケンスを異ならせ、上記方法は、第１のアップリンクパイロットシーケンスを担持する信号を受信するステップ(S３１)と、第１のアップリンクパイロットシーケンスを担持する信号に基づいて、第１のアップリンクパイロットシーケンスが割り当てられた通信装置に対してチャネル推定を行う(S３２)とをさらに含んでもよく、当該チャネル推定プロセスにおいて、第１のアップリンクパイロットシーケンスが割り当てられた通信装置の地理的位置に基づいてフィルタリングを行って、当該通信装置に合わせるチャネル推定結果を得る。
一つの例において、ステップS３２は、図９に示すように、第１のアップリンクパイロットシーケンスを担持する信号と、第１のアップリンクパイロットシーケンスとに基づいてチャネル係数の粗推定を行うステップ(S３２１)と、第１のアップリンクパイロットシーケンスが割り当てられた通信装置の地理的位置に基づいてチャネル係数の粗推定に対してフィルタリングを行うステップ(S３２２)とを含む。
その中、ステップS３２２において、チャネル係数の粗推定により離散フーリエ変換を行うとともに変換した結果に対して窓を掛けることによりフィルタリングを実現し得る。具体的形態は既に第３の実施例に詳細に記載されたので、ここで重複しない。
<第５の実施例>
図１０には、本出願の一実施例による、無線通信に用いられる装置４００の構成ブロック図を示し、装置４００は、複数のセルのうちの各々のセルが複数のセルサブディビジョンに区画されるように配置されるサブディビジョン区画ユニット４０１と、複数のアップリンクパイロットシーケンスと各セルサブディビジョンとを対応付けてパイロットパターンサンプルを生成するパイロットパターンサンプル生成ユニット４０２とを含み、その中、同一のアップリンクパイロットシーケンスに対応する異なるセルサブディビジョン間のパイロット干渉に基づいて当該パイロットパターンサンプルを生成する。
装置４００が中央ノードを制御する作用を奏することが分かり、その制御範囲内の全てのセルサブディビジョンのパイロット干渉を全体として考慮することでアップリンクパイロットシーケンスの割り当てを行う。
なお、サブディビジョン区画ユニット４０１は、各セルを、異なる形状とサイズのセルサブディビジョンに区画し得る。例えば、アクセスポイントが１次元均一間隔線形アンテナアレイを採用するセルについて、図１１に示すサブディビジョン方法を採用してもよく、即ち、アクセスポイントまでの水平方向到来角に従ってセルを異なるセルサブディビジョンに区画する。この方法は簡単で実現しやすく、主に水平方向の干渉を考慮する。アクセスポイントが２次元アンテナアレイ、例えば均一間隔面アレイ(図２に示すように)を採用する場合に、アクセスポイントは、水平方向の解像度以外に、垂直方向の解像度を有し、この際のサブディビジョンの区画は角度(水平方向到来角)と距離/垂直方向到来角を同時に考慮することでシステムの精度を向上させることができる。可能なサブディビジョン方法について、図１２に示す。
図１１と１２にはただサブディビジョンの区画の二種の特殊な場合を示したが、実際のサブディビジョンの区画はセル配置によって決まり、且つ例えばユーザー機器地理的位置の検出精度に基づいて不規則な形状を有するように設計することが可能であると注意すべきである。
一つの例において、サブディビジョン区画ユニット４０１はセルにおける通信装置の分布状況に応じてセルサブディビジョンを区画するように配置され、例えば、特定のスモールセルについて予定の時間以内にサービス待ちのユーザー機器がなくスリープになった場合に、サブディビジョン区画ユニット４０１は当該特定のスモールセルを一つのセルのサブディビジョンとすることがなく、セルサブディビジョンを新たに区画してもよい。パイロットパターンサンプル生成ユニット４０２は、セルサブディビジョンの区画が変化した場合に、パイロットパターンサンプルを新たに生成する。ここに記載の変化とは、変化が予定の程度を超えたものであってもよく、各種の標準により測ることが可能である。この場合、パイロットパターンサンプルが動的に更新され、且つ更新の頻度を制御できることが分かる。
好ましくは、セルサブディビジョンを区画した後に、パイロットパターンサンプル生成ユニット４０２は同一のアップリンクパイロットシーケンスに対応する異なるセルサブディビジョン間のパイロット干渉に基づいてパイロットパターンサンプルを生成する。
例えば、パイロットパターンサンプル生成ユニット４０２は、以下の費用関数を最小化することでパイロットパターンサンプルを生成し得る。
Figure 2017531333
 その中、pはあるパイロットパターンサンプルを示し、費用関数f１が平均セル間の干渉に比例する関数であり、パイロットパターンサンプルpを採用する場合に、システムが受ける平均セル間の干渉を測るためのものである。
一つの例として、アクセスポイントが１次元均一間隔線形アンテナアレイを採用する場合に、セル間の干渉を最小化するために、費用関数f１は、
Figure 2017531333
 として選択することがである。
その中、Rmslはl番目のセルのうちs番目のセルサブディビジョンの中間に位置する仮想ユーザーがm番目のセルにおけるs番目のセルサブディビジョンに干渉する度合いを測るためのものであり、θmsmはm番目のセルにおけるアクセスポイントに対するm番目のセルのうちs番目のセルサブディビジョンの中間に位置する仮想ユーザーの方向到来角であり、θmslはm番目のセルにおけるアクセスポイントに対するl番目のセルのうちs番目のセルサブディビジョンの中間に位置する仮想ユーザーの方向到来角であり、dmsmはm番目のセルのうちs番目のセルサブディビジョンの中間に位置する仮想ユーザーからm番目のセルにおけるアクセスポイントまでの距離であり、γは予め定義されたパスロス指数であり、ベクトルt(θ)＝[cos(θ)，sin(θ)]Tは単位長さの方向ベクトルである。本文に記載のセルサブディビジョンの中間に位置するとは、例えばセルサブディビジョンの幾何学重心に位置することを指す。
当該式(６)において、分子はある一つのアクセスポイントに対する異なるユーザーの方向到来角の間の関連程度を測り、分母は干渉セルサブディビジョンと被干渉セルとのアクセスポイントの距離を測る。セル間の干渉も干渉ユーザーの方向到来角及び距離に関するので、上式(６)はシステム全体の全てのユーザーが受けるセル間の干渉を正確に測る。
一方、アクセスポイントが２次元アンテナアレイを採用する場合に(図２に示すように)、セル間の干渉を最小化するために、費用関数f１は、
Figure 2017531333
 その中、θmsmはm番目のセルにおけるアクセスポイントに対するm番目のセルのうちs番目のセルサブディビジョンの中間に位置する仮想ユーザーの水平方向視距到来角であり、θmslはm番目のセルにおけるアクセスポイントに対するl番目のセルのうちs番目のセルサブディビジョンの中間に位置する仮想ユーザーの水平方向視距到来角であり、βmsmはm番目のセルにおけるアクセスポイントに対するm番目のセルのうちs番目のセルサブディビジョンの中間に位置する仮想ユーザーの垂直方向視距到来角、βmslはm番目のセルにおけるアクセスポイントに対するl番目のセルのうちs番目のセルサブディビジョンの中間に位置する仮想ユーザーの垂直方向視距到来角であり、単位長さ方向ベクトルは下式(８)により示す：
Figure 2017531333
 以上、費用関数の一つの具体的形式を説明したが、これに限定されるものではなく、任意の、システムが受けるセル間平均干渉を反映できる費用関数を採用することが可能である。また、以下の効用関数を最大化することでパイロットパターンサンプルを生成してもよい。
Figure 2017531333
 その中、関数f２はセルとレートとに比例する関数であり、パイロットパターンサンプルpを採用する場合に、システムが達成可能な性能を測るためのものである。
以下、費用関数f１を使用する場合に、パイロットパターンサンプル生成ユニット４０２がどのようにパイロットパターンサンプルを生成するかを検討する。複雑度を考慮しない場合に、全てのセルサブディビジョンを遍歴して探索することで費用関数f１を最小化するようにパイロットパターンサンプルを生成し得る。しかしながら、このような算出は複雑度が非常に高い。
一つの例として、パイロットパターンサンプル生成ユニット４０２は、既にアップリンクパイロットシーケンスが割り当てられたセルサブディビジョンについてそれが全ての近接するセルサブディビジョンに対する干渉を算出し、干渉が最も小さい近接するセルサブディビジョンに同一のアップリンクパイロットシーケンスを割り当てるように配置されてもよい。
図１１に戻って参照し、例えば、既に中心に位置するセル(セル０)の１２個のセルサブディビジョンにアップリンクパイロットシーケンスが割り当てられ、それぞれに数字１-１２でセルサブディビジョンと、割り当てられた互いに直交するアップリンクパイロットシーケンス(又はアップリンクパイロットシーケンスのグループ)を代表する。これらのセルサブディビジョンの近接するセルサブディビジョンは、一つに例において太い破線内の全ての他のセルサブディビジョンとして定義される。既にアップリンクパイロットシーケンスが割り当てられたセルサブディビジョン、例えばセルサブディビジョン１について、その近接するセルサブディビジョンから干渉が最も小さいセルサブディビジョンを選択し、それに同一のアップリンクパイロットシーケンスを割り当て、干渉が例えば上式(６)におけるRmslを採用して測定してもよい。既にアップリンクパイロットシーケンスが割り当てられたセルサブディビジョン(即ち、セルサブディビジョン１-１２)が近接するセルサブディビジョンを探さないまでに、当該ステップを繰り返す。残ったセルサブディビジョンについて、遍歴して探索するパイロット割り当て方式を採用してもよく、図６に戻って参照し、上記パイロット割り当てプロセスにより得られたパイロットパターンサンプルの一つの例を示している。
また、残ったセルサブディビジョンについて、それに直接に隣り合うセルサブディビジョンがいずれも異なるアップリンクパイロットシーケンスのパイロット割り当て方式を採用して、さらに算出の複雑度を低減するすることも可能である。理解すべきことは、図１１と図６には、セルサブディビジョンの区画とパイロットパターンサンプルの生成の例のみを示し、本出願の応用範囲はこれに限定されるものではない。
以上の例において各々のセルサブディビジョンに一つのアップリンクパイロットシーケンスを割り当てたが、各々のセルサブディビジョンに１グループのアップリンクパイロットシーケンスを割り当ててもよく、各々のグループにおける各アップリンクパイロットシーケンスが互いに直交する。そして、隣り合うセルサブディビジョンに異なるアップリンクパイロットシーケンスのグループを割り当て、ユーザー間の干渉を低減することも可能である。
前記のように、以上言及された複数のセルはマクロセルとスモールセルとを含み、且つスモールセルのセルサブディビジョンの数がマクロセルのセルサブディビジョンの数より小さくてもよい。
また、一つの例として、スモールセルのカバー範囲が小さいと、それをサブディビジョンに区画することなく、スモールセル全体を一つのセルサブディビジョンとして扱うすることも可能である。この場合、サブディビジョン区画ユニット４０１は、マクロセルのみに対してサブディビジョン処理を行う。
伝統の方法において、マクロセルのユーザーとスモールセルのユーザーとの間に互いに干渉しないことを確保するために、マクロセルのユーザーとスモールセルにおけるユーザーとは共に互いに直交するパイロットを採用する。この際、パイロット間の直交性を確保するために、マクロセルがサポート可能なユーザー数が減少する。本実施例の技術を採用することで、スモールセルも干渉源とし、得られたパイロットパターンサンプルはマクロセルが同時にサービス可能なユーザー数を増加させることで、システム全体の性能を著しく向上させる。
本実施例がシステムの性能に対する改善を便宜的に理解するために、以下では、一つの具体的シミュレーション例を与える。当該例において、図１１に示すセル構成とセルサブディビジョン区画モードを採用し、即ち、七つの同種セルがあり、アクセスポイントが１次元均一間隔線形アンテナアレイを採用し、各々のセルにおけるユーザー数が１２であり且つアクセスポイントに対する水平到来角範囲に従って１２のセルサブディビジョンに区画することを仮定するとともに、各自のアクセスポイントに対する各セルサブディビジョンの到来角の範囲が同じであることを仮定する。中心に位置するセルはターゲットセルであり、シミュレーション研究の対象はターゲットセルにおけるユーザーが受けるセル間の干渉及び達成可能な最高アップリンクデータレートと最高ダウンリンクデータレートであり、伝統の方法と第３の実施例による装置３００を使用する場合について、それぞれを比較する。
前記のように、本実施例の形態を採用して図６に示すパイロットパターンサンプルを生成する。図中で各々のセルサブディビジョンの番号が当該セルサブディビジョンが使用するアップリンクパイロットシーケンスグループのナンバーを代表し、番号が１であるセルサブディビジョンにおいて、そのユーザーはいずれも１グループのアップリンクパイロットシーケンスを使用する。
シミュレーションには、以下のマルチパスチャネルモジュールを採用する：
Figure 2017531333
 その中、hmlはl番目のセル内のあるユーザーからm番目のセルアクセスポイント間までのチャネルベクトルであり、Pはマルチパスの数であり、θpはm番目のセル内のアクセスポイントに対するp番目のマルチパスの到来角であり、γpはp番目のパスの大規模フェージング係数であり、ベクトルa(θ)は到来角θの勾配ベクトルであり、以下のように示す：
Figure 2017531333
 Dはアクセスポイントアンテナピッチであり、λは受信信号波長であり、Lはセルの番号である(本例において０-６である)。シミュレーションにおいて使用される他の具体的パラメータついては、セルの半径が５００メートルであり、パスロス係数が３.５であり、シャドウフェージング分散が８dBであり、キャリア周波数が２GHzであり、アンテナピッチが信号波長の半分であり、マルチパスの数が５０であり、角度広がりが１０°である。なお、角度広がりの分布は二種の分布モデルを採用し、その一つは均一分布であり、異なるサブディビジョン間のユーザーの到来角が全く重ならないことを確保でき、他の一つは標準偏差が１０°であるガウス分布である。同時に、同一セル内のユーザーがパイロット支援の手段により完全に区別することを確保するために、ダウンリンクプリエンコードはいずれもZFプリエンコードアルゴリズムを採用し、アップリンクデータ検出もZF検出アルゴリズムを採用する。分析を簡素化するために、ここでセルサブディビジョン１のうちユーザーに対する分析結果のみを挙げる。
まず、アクセスポイントチャネル推定の平均二乗誤差を分析し、シミュレーションにおいて平均二乗誤差は、以下通り算出される：
Figure 2017531333
図１３はチャネル推定平均二乗誤差のシミュレーション結果であり、均一分布とガウス分布との二つの角度広がり分布モデルであり、なお、伝統の方法は、後続の通信装置の地理的位置に基づくフィルタリング処理を行わずに、パイロット支援のチャネル粗推定のみを行い、なお、本出願の、フィルタリングを採用する方法をさらに示し、離散フーリエ変換に基づくフィルタリング方法及び線形畳み込みを採用するフィルタリング方法を含む。
図１３に示すように、同一のアップリンクパイロットシーケンスのグループを使用するユーザー到来角が重ならない場合に、本出願の方法を採用することでチャネル推定の平均二乗誤差を著しく低減するとともに、アクセスポイントのアンテナ数の増加に伴い、平均二乗誤差もそれに伴い低減する。同一のアップリンクパイロットシーケンスのグループを使用するユーザー到来角が互いに重なる場合に、本出願の方法はチャネル推定の平均二乗誤差を効果的に低減できないとともに、アクセスポイントのアンテナ数の増加に伴い、チャネル推定の平均二乗誤差もそれに伴い低減しない。これは、 ガウス分布の角度広がりについて、その到来角が完全にある区間に制限するものではないのでフィルタリングの際に、一部のマルチパスが矩形窓によりフィルタリングされたからである。この際、アクセスポイントのアンテナ数が増加しても、チャネル推定の平均二乗誤差もそれに伴い低減できない。
図１３の結果から見て、同一のアップリンクパイロットシーケンスを使用するユーザー到来角が互いに重なる場合に、アクセスポイントのチャネル推定平均二乗誤差は著しく低減できないことを表明したが、後続のシミュレーションから、本出願の方法はまたシステムの容量を効果的に向上させることができることを表明する。そのために、まずアップリンク及びダウンリンクSIR（Signal to Interference ratio）を定義する。例えば、中心セル(セル０として定義)のセルサブディビジョン１のアップリンクSIRは、以下のように算出される。
Figure 2017531333
 hlsmはm番目のセルのうちs番目のサブディビジョンからl番目のセルのうちアクセスポイントまでのチャネル係数ベクトルであり、行列Asmはm番目のセルのうちs番目のサブディビジョンにおけるユーザーに使用する検出行列であり、シミュレーションにおいてZFを採用してアルゴリズムを検出する。
中心セルサブディビジョン１のダウンリンクSIRは、以下のように算出される：
Figure 2017531333
 その中、Wsmはm番目のセルのうちs番目のサブディビジョンにおけるユーザーに使用するプリコーディング行列であり、シミュレーションにおいてZFプリエンコードアルゴリズムを採用する。
アップリンク及びダウンリンクチャネル容量はSIRにより算出し、算出方法はそれぞれ以下通りである：
Figure 2017531333
Figure 2017531333
図１４はセルサブディビジョン１のうちユーザーのアップリンクチャネル容量である。図１４に示すように、本出願に記載の技術を採用し、ガウス分布の角度広がりの場合に、チャネル推定平均二乗誤差の低減を得ることができないが、そのアップリンク容量はまだアクセスポイントのアンテナ数の増加に伴い向上する。しかし、均一分布の角度広がりと比べると、アップリンク容量はまだ一定のロスがある。図１５はセルサブディビジョン１のうちユーザーのダウンリンクチャネル容量である。図１４と類似し、角度広がりが均一分布とガウス分布とのいずれに適するにもかかわらず、本出願の方法はダウンリンク容量をアクセスポイントアンテナ数の増加につれて向上させることができ、伝統の方法と比べると、本出願の方法は明らかなゲインを得る。
理解すべきことは、当該システムはただ説明の目的のために、本出願の範囲を制限すると考えられない。
<第６の実施例>
当該当該実施例において、無線通信に用いられる装置は、複数のセルと通信する中央ノードであり、図１６には当該実施例による無線通信に用いられる装置５００の構成ブロック図を示し、図８の各々のユニットと同一のユニット以外、装置５００は、相応するパイロットパターンサンプルを各セルに通知するように配置される通信インタフェース５０１を含む。
その中、通信インタフェース５０１は、セルの要求に応答してパイロットパターンサンプルを送信、又は周期的に送信する、さらにパイロットパターンサンプルを新たに生成する場合に送信してもよい。
また、一つの例において、複数のセルは異なるスイッチング状態をそれぞれ有してもよく、パイロットパターンサンプル生成ユニット４０２は、異なるセルのスイッチング状態の組み合わせに対してパイロットパターンサンプルを生成し、マップとして記憶するように配置される。
セルのスイッチング状態の変化がセル間の干渉状況を影響するので、パイロットパターンサンプルの変化を招く。特に、マクロセルにスモールセルを含む場合に、スモールセルのスイッチング状態はより一般的であり、パイロットパターンサンプル生成ユニット４０２は、各種のスイッチング状態の組み合わせに対して相応するパイロットパターンサンプルを生成し記憶することが可能である。
相応して、通信インタフェース５０１は、セルスイッチング状態が変化した場合に、マップに基づいて各セルに現在のスイッチング状態での相応するパイロットパターンサンプルを新たに通知するように配置されてもよい。具体的に、各スモールセルに割り当てられたアップリンクパイロットシーケンスの情報を相応する基地局に通知する。オプションとして、通信インタフェース５０１も定期通知の方式を採用してもよい。
もちろん、パイロットパターンサンプル生成ユニット４０２は、予め各種のスイッチング状態の組み合わせに対するパイロットパターンサンプルを記憶せず、必要な場合に一次に生成すしてもよい。
異なるスイッチング状態の組み合わせに対するパイロットパターンサンプルを生成することで、装置５００は各セルに現在の環境に適するパイロットパターンサンプルを提供することができ、システムの性能の向上に寄与する。
上記の装置４００、５００は、コンポーネントの形式(例えば制御チップ)で複数のセルを管理するサーバーなどの管理デバイスに設置、例えばコアネットワーク側のサーバー又はボーダレスネットワークソリューション(例えばC-RAN)におけるスーパーコントローラー(SRC)/Cloud BB(クラウドBB)に設置し得る。また、上記の装置４００、５００は複数のセルを管理するサーバーなどの管理デバイスそのものであってもよく、それに含まれる具体的慣例のコンポーネントと従来の技術とは同じであり、本出願において重複しない。
<第７の実施例>
上記の実施形態で無線通信に用いられる装置を記述する過程において、もちろん幾つかの処理又は方法をさらに開示している。以下で、上記で検討された幾つかの細部を重複しない場合にこれらの方法の概説を与えるが、注意すべきことは、これらの方法は無線通信に用いられる装置を記述する過程で開示されたが、これらの方法は必ず記述されたそれらの部品を採用する必要がある、又は必ずそれらの部品により実行される必要がない。例えば、無線通信に用いられる装置の実施形態は、一部又は完全にハードウェア及び/又はファームウェアを使用して実現されることが可能であり、これらの方法は無線通信に用いられる装置のハードウェア及び/又はファームウェアを採用するにもかかわらず、以下では検討する無線通信に用いられる方法は、コンピュータが実行可能なプログラムにより完全に実現されることが可能である。
図１７には本出願の一実施例による、無線通信に用いられる方法のフローチャートを示し、当該方法は、複数のセルうち各々のセルを複数のセルサブディビジョンに区画する(S４１)と、複数のアップリンクパイロットシーケンスと各セルサブディビジョンとを対応付けてパイロットパターンサンプルを生成する(S４２)とを含み、なお、同一のアップリンクパイロットシーケンスに対応する異なるセルサブディビジョン間のパイロット干渉に基づいて前記パイロットパターンサンプルを生成する。
なお、ステップS４１において、セルにおける通信装置の分布状況に応じてセルサブディビジョンを区画するとともに、セルサブディビジョンの区画が変化した場合に、ステップS４２を再び実行してパイロットパターンサンプルを新たに生成してもよい。
上記複数のセルはマクロセルとスモールセルとを含み、且つスモールセルのサブディビジョンの数はマクロセルのセルサブディビジョンの数よりも小さい。一つの例として、スモールセルに対してサブディビジョンを行わず、その全体を一つのセルサブディビジョンとしてもよい。
一つの例において、ステップS４２においてアップリンクパイロットシーケンスが割り当てられたセルサブディビジョンについてそれが全ての近接するセルサブディビジョンに対する干渉を算出するとともに、干渉が最も小さい近接するセルサブディビジョンに同一のアップリンクパイロットシーケンスを割り当てる。
上記方法は、複数のセルに対応する基地局と通信する中央ノードのところで実行されてもよく、且つ図１７における破線枠に示すように、相応するパイロットパターンサンプルに各セル基地局に通知するステップをそれに含んでもよい(S４３)。
また、複数のセルは、異なるスイッチング状態を有してもよく、ステップS４２において異なるセルスイッチング状態の組み合わせに対してパイロットパターンサンプルを生成するとともに、マップとして記憶してもよい。この場合、セルスイッチング状態が変化した場合に、ステップS４３を再び実行してマップに基づいて各セル基地局に現在のスイッチング状態での相応するパイロットパターンサンプルを新たに通知する。
上記方法の細部は第５と第６の実施例において詳細に記述されたが、ここで重複しない。当該方法は全体としてセル間のパイロット干渉を考慮してパイロットパターンサンプルを生成することで、パイロット汚染を著しく低減し、システムの性能を向上させることができる。
<第８の実施例>
以下、図１８を参照して本出願の一実施例による、電子機器６００の構成ブロック図を記述し、当該電子機器６００は、基地局が割り当てるアップリンクパイロットシーケンスの指示情報に基づいて電子機器６００のアップリンクパイロットシーケンスを特定するように配置されるアップリンクパイロットシーケンス特定ユニット６０１と、電子機器６００の地理的位置の変化を特定するように配置される位置特定ユニット６０２とを含み、その中、電子機器６００の地理的位置が変化する前後に異なるセルサブディビジョンに対応する場合に、アップリンクパイロットシーケンス特定ユニット６０１は基地局が割り当てるアップリンクパイロットシーケンスの指示情報に基づいて電子機器６００のアップリンクパイロットシーケンスを更新し、更新されたアップリンクパイロットシーケンスが電子機器６００の地理的位置の変化後に対応するセルサブディビジョンに対応する。
ここで、アップリンクパイロットシーケンスの指示情報はアップリンクパイロットシーケンスを指示するインデックス(例えばＬＴＥ標準におけるSRS-ConfigIndex)であってもよく、アップリンクパイロットシーケンスそのものであってもよい。例えば、ＬＴＥシステムにおいて、当該指示情報は基地局の送信する専用の制御シグナリング例えばRRCシグナリングに含まれてもよい。また、当該指示情報は、基地局の送信する、パイロット割り当て情報を含むブロードキャスト信号に含まれてもよい。アップリンクパイロットシーケンス特定ユニット６０１は上記シグナリングを解析することで電子機器６００に用いられるアップリンクパイロットシーケンスを特定する。
送信される指示情報がインデックスである場合に、電子機器６００と基地局とは例えば既に予めインデックスとアップリンクパイロットシーケンスとの対応関係を約束したことで、アップリンクパイロットシーケンス特定ユニット６０１に使用しようとするアップリンクパイロットシーケンスを正確に特定させることができる。
位置特定ユニット６０２は、電子機器６００の位置が変化したかどうか、例えば現在のセルサブディビジョンと異なるセルサブディビジョンに変化したかどうかを特定し、変化したことを特定したと、電子機器６００の使用するアップリンクパイロットシーケンスが変化する可能性があることを意味する。従って、アップリンクパイロットシーケンス特定ユニット６０１は基地局が割り当てるアップリンクパイロットシーケンスの指示情報に基づいて電子機器６００のアップリンクパイロットシーケンスを地理的位置の変化後のセルサブディビジョンに対応するアップリンクパイロットシーケンスに更新する必要がある。本出願の一つの例において、位置特定ユニット６０２はＧＰＳモジュールを含んで位置の変化を特定する。他の一つの例において、位置特定ユニット６０２はスモールセル基地局がブロードキャストするスモールセルＩＤを受信して電子機器６００の位置変化を特定する。また、例えばＬＴＥにおいて、基地局(eNodeB)は各々のユーザー機器(UE)をスケジューリングして１度だけ又は周期的にSRSを送信することが可能であり、上記電子機器６００が設置されているユーザー機器は基地局が割り当てるアップリンクパイロットシーケンスの指示情報に基づいてアップリンクパイロットシーケンスを特定した後に、基地局のスケジューリングに従って１度だけ又は周期的に基地局へ当該UEが所在しているセルサブディビジョンに対応するSRS信号を送信することが可能である。
ここに記載の電子機器６００はユーザー機器、移動端末、車両、ウェアラブルデバイス又はその部品などであり得る。なお、インフラ例えばスモールセル基地局又はその部品であってもよい。電子機器がスモールセル基地局である場合に、対応するマクロ基地局はそれにパイロットシーケンスの指示情報を割り当てる。
本出願の電子機器６００は自分の地理的位置の変化に応じて使用しようとするアップリンクパイロットシーケンスを自動的に更新することができることにより、通信品質の向上に寄与する。
<第９に実施例>
図１９には、本出願の他の一実施例による、電子機器７００の構成ブロック図を示し、図１８に示す各々の部品と同一の部品以外、電子機器７００は、前記電子機器の地理的位置情報を送信するように配置される送信ユニット７０１と、基地局が割り当てるアップリンクパイロットシーケンスの指示情報を受信するように配置される受信ユニット７０２とを含む。
なお、送信ユニット７０１は、周期的に送信する方式、位置特定ユニット６０１が位置変化が所定の範囲を超えたことを特定した場合に送信する方式、基地局の位置更新要求情報に従って送信する方式の少なくとも一つに従って地理的位置情報を送信することが可能である。送信ユニット７０１は既存の任意の方式と信号フォーマットを使用して当該地理的位置情報を送信することが可能であることが理解される。特に、電子機器７００が初期にネットワークにアクセル場合に、例えば予め約束したアップリンクパイロットシーケンスを使用するか又はロバストの変調フォーマットを使用して信号を送信しその地理的位置情報を報告する。
受信ユニット７０２は、アップリンクパイロットシーケンスの指示情報を含む専用の制御シグナリングを受信し、アップリンクパイロットシーケンス特定ユニット６０１は当該専用の制御シグナリングを解析して電子機器７００のアップリンクパイロットシーケンスを特定する。当該専用の制御シグナリングは例えばＬＴＥ標準におけるRRCシグナリングである。
また、受信ユニット７０２は、アップリンクパイロットシーケンスの指示情報を含むブロードキャストシグナリングを受信してもよく、ブロードキャストシグナリングが複数のセルサブディビジョンと複数のアップリンクパイロットシーケンスとの対応関係を含み、アップリンクパイロットシーケンス特定ユニット６０１は当該ブロードキャストシグナリングを解析し電子機器の現在位置に対応するセルサブディビジョンに応じて電子機器のアップリンクパイロットシーケンスを特定する。この場合、送信ユニット７０１も電子機器の地理的位置情報を送信しなくてもよい。
装置７００は各種の方式で自分の地理的位置情報を受信するとともに基地局が割り当てるアップリンクパイロットシーケンスの指示情報を受信することにより、それが使用しようとするアップリンクパイロットシーケンスを柔軟に変更することができ、これにより通信システムの性能を改善する。
<第１０の実施例>
上記の実施形態で電子機器を記述する過程において、もちろん、幾つかの処理又は方法をさらに開示している。以下で、上記で検討された幾つかの細部を重複しない場合にこれらの方法の概説を与えるが、注意すべきこと、これらの方法は電子機器を記述する過程で開示されたが、これらの方法は必ず記述されたそれらの部品を採用する必要がある、又は必ずそれらの部品により実行される必要がない。例えば、電子機器の実施形態は、一部又は完全にハードウェア及び/又はファームウェアを使用して実現されることが可能であり、これらの方法は電子機器のハードウェア及び/又はファームウェアを採用することが可能であるにもかかわらず、以下では検討する電子機器に用いられる方法は、コンピュータが実行可能なプログラムにより完全に実現されることが可能である。
図２０に示すように、本出願の当該実施例による、電子機器に用いられる方法は、基地局が割り当てるアップリンクパイロットシーケンスの指示情報に基づいて電子機器のアップリンクパイロットシーケンスを特定するステップ(S５１)と、電子機器の地理的位置変化を特定するステップ(S５２)とを含み、電子機器の地理的位置が変化する前後に異なるセルサブディビジョンに対応する場合に、ステップS５１を新たに実行し、基地局が割り当てるアップリンクパイロットシーケンスの指示情報に基づいて電子機器のアップリンクパイロットシーケンスを更新し、更新されたアップリンクパイロットシーケンスが電子機器の地理的位置の変化後に対応するセルサブディビジョンに対応する。
また、図２０における破線枠に示すように、上記方法は、電子機器の地理的位置情報を送信するステップ(S５３)と、基地局が割り当てるアップリンクパイロットシーケンスの指示情報を受信するステップ(S５４)とをさらに含む。
なお、ステップS５３において、周期的に送信する方式、S５２において位置変化が所定の範囲を超えたことを特定した場合に送信する方式、基地局の位置更新要求情報に従って送信する方式の少なくとも一つに従って地理的位置情報を送信することが可能である
一つの例において、ステップS５４においてアップリンクパイロットシーケンスの指示情報を含む専用の制御シグナリングを受信してもよく、且つ、ステップS５２において当該専用の制御シグナリングを解析して電子機器のアップリンクパイロットシーケンスを特定する。当該専用の制御シグナリングは例えばＬＴＥ標準におけるRRCシグナリングである。
また、ステップS５４においてアップリンクパイロットシーケンスの指示情報を含むブロードキャストシグナリングを受信してもよく、ブロードキャストシグナリングが複数のセルサブディビジョンと複数のアップリンクパイロットシーケンスとの対応関係を含み、そして、ステップS５２において当該ブロードキャストシグナリングを解析し電子機器の現在位置に対応するセルサブディビジョンに基づいて電子機器のアップリンクパイロットシーケンスを特定する。この場合、電子機器の地理的位置情報を送信するステップS５３を実行しなくてもよい。
上記方法を使用することで、電子機器の地理的位置の変化に応じて使用するアップリンクパイロットシーケンスを柔軟に変更し、通信品質を向上させることができる。当該方法の細部は第８と第９の実施例において詳細に記述されたが、ここで重複しない。
<第１１の実施例>
図２１には本出願の他の一実施例による、無線通信に用いられる装置８００の構成ブロック図を示し、装置８００は、第１の通信装置に用いられる第１のアップリンクパイロットシーケンスを特定するように配置されるパイロット特定ユニット８０１と、受信した、第１のアップリンクパイロットシーケンスを担持する信号に基づいて前記第１の通信装置に対してチャネル推定を行うように配置されるチャネル推定ユニット８０２とを含み、その中、チャネル推定ユニット８０２は、第１の通信装置の地理的位置に基づいてチャネル推定プロセスにおいてフィルタリングを行って、当該第１の通信装置に合わせるチャネル推定結果を得る。
なお、ここに記載のパイロット特定ユニット８０１は、先に第１ないし第３の実施例に記述されるパイロット特定ユニット１０２と同じであってもよく、他のアップリンクシーケンスパイロット特定方式を採用してもよく、本出願に開示されている技術に限定されるものではない。
チャネル推定ユニット８０２は、第３の実施例に記述されたチャネル推定ユニット３０１と同一の構造を有してもよい。一つの例において、チャネル推定ユニット８０２は、第１のアップリンクパイロットシーケンスを担持する信号及び第１のアップリンクパイロットシーケンスに基づいてチャネル係数の粗推定を行うように配置されるチャネル粗推定モジュール３００１と、第１の通信装置の地理的位置に基づいてチャネル係数の粗推定に対してフィルタリングを行うように配置される空間フィルタモジュール３００２とを含み得る。チャネル推定ユニット８０２の構造と機能の一つの例について、第３の実施例において詳細な記述を与えたが、ここで重複しない。
本実施例において、空間フィルタモジュール３００２は、チャネル係数の粗推定に応じて第１の通信装置の地理的位置を推定し得る。例えば、第１の通信装置の地理的位置は、少なくとも、それが装置８００に対する方向、例えば信号の方向到来角で表し得る。異なる地理的位置のところに対応する通信装置の方向到来角が異なり、空間フィルタモジュール３００２は当該方向到来角に基づいてフィルタリングを行うことにより第１の通信装置の位置と大きく異なる他の通信装置からの干渉をフィルタリングできることが理解される。なお、ここに記載の他の通信装置は第１の通信装置と同一のセルに位置してもよく、異なるセルに位置してもよい。例えば、隣り合うセル間に同じ又は関連するアップリンクパイロットシーケンスを利用する場面で、本出願は、セルエッジのパイロット汚染を低減することができる。また、例えば、本出願の空間フィルタリングの方案は同一セル内の、アップリンクパイロット信号に対する空間多重化が可能となるようにするが、同一セル内の異なる通信装置が同じ又は関連するアップリンクパイロットシーケンスを利用することを許容する。
一つの例において、図２２に示すように、空間フィルタモジュール３００２は、チャネル係数の粗推定に対して角度領域変化を行うように配置される角度領域変換部３００２１と、上記方向に基づいて角度領域変換に対してフィルタリングを行うように配置される角度領域フィルタ部３００２２と、フィルタリング後の結果に対してフーリエ逆変換を行ってチャネル推定結果を得るように配置される逆変換部３００３３とを含む。
Figure 2017531333
Figure 2017531333
Figure 2017531333
Figure 2017531333
Figure 2017531333
 その中、G(ω)は式(１７)の一つであり、ω０は相応する方向と分極に対応する到来角の推定であり、σは相応する方向の散乱角である。
それから、逆変換部３００３３はフィルタリング後の結果に対してフーリエ逆変換を行ってチャネル推定結果を得るものである。統合フィルタリングと逆変換は下式(１９)で示すチャネル推定結果を得ることができる。
Figure 2017531333
例えば下式(２０)により得られた各々の方向と分極するチャネル推定を結合して全体のチャネル推定を得ることが出来る。
Figure 2017531333
他の一つの例において、角度領域フィルタ部３００２２は、経験値を使用して初期推定に基づくフィルタを設計してもよい。例えば、経験角度広がり、到来角推定バラツキなどの経験値に応じて式(１８)に示すフィルタの帯域幅などを設定してもよい。
空間フィルタモジュール３００２は他の方向の通信装置の担持に関連するアップリンクパイロットシーケンスの信号からの干渉を軽減することができる。
また、図２３に示すように、チャネル推定ユニット８０２は、逆変換部３００３３が得たチャネル推定結果をチャネル係数の粗推定として空間フィルタモジュール３００２に提供して、さらにフィルタリングを行うするように配置されるイテレーションモジュール８０２１を含んでもよい。逆変換部３００３３が得たチャネル推定結果は一部の干渉をフィルタリングしたので、角度領域フィルタ部３００２２は当該結果に基づいてより正確な到来角の推定値を得ることが出来ることで、より正確なフィルタリングを行って、チャネル推定結果をさらに改善する。
上記した第１のアップリンクパイロットシーケンスを担持する信号は例えばサウンディング参照信号SRS又はアップリンク復調参照信号DMRSである。ビームフォーミング後のダウンリンク参照信号は、例えば、ビームフォーミング後のセル参照信号、ビームフォーミング後のチャネル状態情報参照信号の少なくとも一つである。
Figure 2017531333
以上のように、チャネル推定ユニット８０２は、第１の通信装置の地理的位置に基づいてチャネル推定プロセスにおいてフィルタリングを行い、通信装置の地理的位置の違いによるチャネル係数の分布の違いを利用することによりターゲット通信装置、即ち第１の通信装置以外の、同一のアップリンクパイロットシーケンスを使用する通信装置のチャネル応答をフィルタリングしたので、セル間及び/又はセル内のアップリンクパイロットシーケンスの干渉の軽減、チャネル推定の平均二乗誤差の効果的低減、通信システムの容量の向上の少なくとも一つを実現することができる。また、アップリンクパイロットシーケンスの空間多重化のために可能な方式を提供する。特に、コヒーレント帯域幅が小さく且つ相対的なモビリティが高い場合に、より多い通信装置をサポートすることができる。
一つの例において、装置８００は基地局として作動してもよく、第１の通信装置はユーザー機器であり、装置８００は上記信号を受信するように配置される送受信ユニットを含み得る。
類似して、上記無線通信に用いられる装置を記述する過程において、幾つかの処理又は方法をさらに開示している。以下で、上記で検討された幾つかの細部を重複しない場合にこれらの方法の概説を与えるが、注意すべきこと、これらの方法は無線通信に用いられる装置を記述する過程で開示されたが、これらの方法は必ず記述されたそれらの部品を採用する必要がある、又は必ずそれらの部品により実行される必要がない。例えば、無線通信に用いられる装置の実施形態は、一部又は完全にハードウェア及び/又はファームウェアを使用して実現されることが可能であり、これらの方法は電子機器のハードウェア及び/又はファームウェアを採用することが可能もであるにもかかわらず、以下では検討する無線通信に用いられる方法は、コンピュータが実行可能なプログラムにより完全に実現されることが可能である。
図２４に示すように、無線通信に用いられる方法を提供し、第１の通信装置に用いられる第１のアップリンクパイロットシーケンスを特定するステップ(S６１)と、受信した、第１のアップリンクパイロットシーケンスを担持する信号に基づいて前記第１の通信装置に対してチャネル推定を行うステップ(S６２)とを含み、その中、前記第１の通信装置の地理的位置に基づいてチャネル推定プロセスにおいてフィルタリングを行って、当該第１の通信装置に合わせるチャネル推定結果を得る。
一つの例において、ステップS６２は、a)第１のアップリンクパイロットシーケンスを担持する信号及び第１のアップリンクパイロットシーケンスに基づいてチャネル係数の粗推定を行うステップと、b)第１の通信装置の地理的位置に基づいてチャネル係数の粗推定に対してフィルタリングを行うステップとを含み得る。
一つの例として、チャネル係数の粗推定に応じて第１の通信装置の地理的位置を推定してもよい。その中、第１の通信装置の地理的位置は、それが基地局に対する方向、例えば信号の方向到来角で示してもよい。
他の一つの例において、第１の通信装置からの、ビームフォーミング後の参照信号に対する測定結果に基づいて第１の通信装置の地理的位置を推定してもよい。ビームフォーミング後のダウンリンク参照信号は例えばビームフォーミング後のセル参照信号、ビームフォーミング後のチャネル状態情報参照信号の少なくとも一つである。
図２５には、地理的位置に基づいてフィルタリングを行う一例のサブステップのフローチャートを示し、図２５に示すように、チャネル係数の粗推定に対して角度領域変換を行うステップ(S６２０１)と、上記方向に基づいて角度領域変換に対してフィルタリングを行うステップ(S６２０２)と、フィルタリング後の結果に対してフーリエ逆変換を行ってチャネル推定結果を得るステップ(S６２０３)とを含む。
なお、ステップS６２０２において、角度領域変換のうち最大値に対応する角度を初期推定とするとともに、当該初期推定を中心とするバンドパスフィルタを使用してフィルタリングを行ってもよく、経験値を使用して初期推定に基づくフィルタの帯域幅を設計してもよい。
また、ステップS６２におけるサブステップb)はイテレーションして実行され、即ち、ステップS６２０３で得られたチャネル推定結果をチャネル係数の粗推定として、さらにフィルタリングを行ってもよい。このように、チャネル推定の正確さをさらに向上させる。
ここに記載の信号はアップリンク参照信号を含み、例えばサウンディング参照信号SRS又はアップリンク復調参照信号DMRSである。
本方法における各々のステップの実現は既に第３の実施例、第４の実施例、本実施例の装置一部で詳細に記述されたが、ここで重複しない。
<第１２の実施例>
図２６には、本出願の他の一実施例による、無線通信に用いられる装置９００の構成ブロック図を示し、図２６に示すように、装置８００の各々の部品以外、当該装置９００は、第１の通信装置の地理的位置と既にアップリンクパイロットシーケンスが割り当てられた他の通信装置の地理的位置とに応じて、同一セル内の二つ以上の複数の通信装置が直交しないアップリンクパイロットシーケンスを使用するように、第１の通信装置にアップリンクパイロットシーケンスを新たに配置するように配置される再配置ユニット９０１をさらに含む。
具体的に、第１の通信装置がアクセス装置９００が所在しているセルに要求する場合に、パイロット特定ユニット８０１は、まず、それに初期の第１のアップリンクパイロットシーケンスを割り当て、チャネル推定ユニット８０２は、当該第１のアップリンクパイロットシーケンスを担持する信号を受信した後、例えば当該信号に基づいて第１の通信装置の地理的位置を推定し、当該地理的位置に基づいてチャネル推定のプロセスにおいて空間フィルタリングを行ってより正確なチャネル推定結果を得て、再配置ユニット９０３は、前記地理的位置と既にアップリンクパイロットシーケンスが割り当てられた他の通信装置の地理的位置とに基づいて、第１の通信装置にアップリンクパイロットシーケンスを新たに割り当てもよく、例えば、新たに割り当てられたアップリンクパイロットシーケンスは同一セル内のある通信装置に使用されつつあるアップリンクパイロットシーケンスと同じ又は関連する。チャネル推定において空間フィルタリングを採用することにより、これらの通信装置間の相互干渉を回避し、パイロットシーケンスがセル内における空間多重化を実現することができる。
当該例において、チャネル推定ユニット８０２は、第１の通信装置の地理的位置の取得及びチャネル推定に用いられる。一方、再配置ユニット９０１は、当該地理的位置及び既にアップリンクパイロットシーケンスが割り当てられた他の通信装置の地理的位置とに基づいて、第１の通信装置に割り当てる第１のアップリンクパイロットシーケンスを新たに配置してもよい。一方、基地局は、チャネル推定結果に基づいて信号受信、復調などを行ってもよい。
なお、チャネル推定ユニット８０２の構造と機能の例は第１１の実施例において詳細に記述されたが、ここで重複しない。
一つの例において、パイロット特定ユニット８０１は、第１の通信装置に、既にアップリンクパイロットシーケンスが割り当てられた他の通信装置のアップリンクパイロットシーケンスと直交する第１のアップリンクパイロットシーケンスを特定するように配置される。例えば、パイロット特定ユニット８０１は、第１の通信装置の初期アクセスの際に操作されてもよい。また、パイロット特定ユニット８０１は、第１の実施例に記載の方式に従って第１のアップリンクパイロットシーケンスを特定してもよい。
また、第１の通信装置が移動状態にある場合に、例えばチャネル推定ユニット８０２はその位置の変化を推定し、再配置ユニット９０１はその位置と既にアップリンクパイロットシーケンスが割り当てられた他の通信装置の地理的位置との相対関係の変化に応じて、それに割り当てるアップリンクパイロットシーケンスを調整してもよい。
例えば、第１の通信装置と、既にアップリンクパイロットシーケンスが割り当てられた第２の通信装置に、直交しない(同じ又は関連する)アップリンクパイロットシーケンス(以下、第２のアップリンクパイロットシーケンスとも称する)を多重化させてもよく、その中、第２の通信装置と第１の通信装置とは位置上で大きく異なる。装置９００に対する第１の通信装置の方向(例えば信号の方向到来角)を用いて地理的位置の特性パラメータとする場合に、例えば第２の通信装置と第１の通信装置との方向到来角は大きく異なる。
再配置ユニット９０１は、第１の通信装置を、第２の通信装置と第２のアップリンクパイロットシーケンスを多重化するように配置する場合に、チャネル推定ユニット８０２は、受信した、第２のアップリンクパイロットシーケンスを担持する信号に基づいて第１の通信装置に対してチャネル推定を行い、同様に、チャネル推定プロセスにおいて第１の通信装置の地理的位置に基づいてフィルタリングを行い、第１の通信装置と第２の通信装置とは位置が大きく異なるので、第２の通信装置からの干渉をフィルタリングし、まだ正確なチャネル推定結果を得ることができる。言い換えれば、装置９００は同一セル内の通信装置が空間的に関連するアップリンクパイロットシーケンスを多重化するようにする。
対応して、第２の通信装置と第１の通信装置とは、位置的に接近すると、再配置ユニット９０１は第１の通信装置と第２の通信装置とに互いに直交するアップリンクパイロットシーケンスを配置する。
例えば、上記信号はアップリンク参照信号を含んでもよい。アップリンク参照信号の例は、SRSとアップリンクDMRSを含むがこれに限定されるものではない。通信装置の地理的位置の推定及び空間フィルタリングを考慮するチャネル推定の操作は第１１の実施例に既に記述されたが、ここで重複しない。
また、図２６の破線枠に示すように、装置９００は、装置が所在しているセルを複数のセルサブディビジョンに区画するように配置されるサブディビジョン区画ユニット９０２を含んでもよく、再配置ユニット９０１は、同一セルサブディビジョンにおける各通信装置のアップリンクパイロットシーケンスが直交するように、第１の通信装置にアップリンクパイロットシーケンスを新たに割り当てるように配置される。
同一セルサブディビジョンにおける通信装置の地理的位置が接近するので、再配置ユニット９０１はそれに互いに直交するアップリンクパイロットシーケンスを割り当て、相互干渉を回避する。また、通信品質をさらに確保するために、再配置ユニット９０１は、さらに、隣り合うセルにおける各通信装置のアップリンクパイロットシーケンスが直交するように、第１の通信装置にアップリンクパイロットシーケンスを新たに割り当てるように配置される。
当該例において、前記のように、各々のセルサブディビジョンにパイロットパターンサンプルを予め割り当ててもよく、再配置ユニット９０１が必要に応じてランダムに割り当て、予め割り当てなくてもよい。
以上のように、本実施例の装置９００は、同一セルの通信装置がアップリンクパイロットシーケンスを空間多重化できるようにすることで、より多い通信装置をサポートすることができる。
また、指すべきこと、上記装置９００は地理的位置に基づく空間フィルタリングのチャネル推定操作を行うチャネル推定ユニット８０２を含むが、当該ユニットは必須ではなく、例えば、直交しないアップリンクパイロットシーケンスを多重化する第１の通信装置と第２の通信装置とは位置が大きく異なる、例えばそれぞれセルの相対的両側に位置する場合に、チャネル推定プロセスにおいて地理的位置に基づく空間フィルタリングを行わなくても、両者は相互干渉が生じない。言い換えれば、この場合、再配置ユニット９０１はその地理的位置の関係に基づいて第１の通信装置と第２の通信装置とに直交しないアップリンクパイロットシーケンスを配置してもよい。
一方、以上の装置９００の記述において、チャネル係数の粗推定に応じて、又はビームフォーミング後の参照信号の測定結果に基づいて第１の通信装置の地理的位置を推定する例を示したが、再配置ユニット９０１が使用する第１の通信装置の地理的位置の取得方式はこれに限定されるものではない。
言い換えれば、本出願は、同一セル内の二つ以上の通信装置がアップリンクパイロットシーケンスを空間多重化するようにする装置をさらに提供し、第１の通信装置の地理的位置と既にアップリンクパイロットシーケンスが割り当てられた他の通信装置の地理的位置とに基づいて、同一セル内の二つ以上の通信装置が直交しないアップリンクパイロットシーケンスを多重化するように、第１の通信装置にアップリンクパイロットシーケンスを新たに割り当てる再配置ユニット９０１を含む。当該装置は、上記チャネル推定ユニットを含むことができることが好ましい。理解すべきことは、空間フィルタリングを実現する方式は前記の実施例に記載の具体的例に限定されるものではない。
上記の多重化により、従来のパイロットシーケンスを変更しない上で、サポートできるユーザー機器の数を増加することができ、これにより、パイロットシーケンスの利用効率をさらに向上させる。
第１の実施例と類似して、装置９００は、各アクセスポイント又は基地局側に位置するとともに、そのサービスする範囲内の通信装置にアップリンクパイロットシーケンスを配置することがである。通信装置は、ユーザー機器、例えば移動端末、車両、ウェアラブルデバイスであり得る。そして、通信装置はサービスを提供するインフラ例えばスモールセル基地局であってもよい。
対応して、図２７には、本出願の実施例による、無線通信に用いられる方法のフローチャートを示し、図２７に示すステップS６１-S６２以外、当該方法は、第１の通信装置の地理的位置と既にアップリンクパイロットシーケンスが割り当てられた他の通信装置の地理的位置とに基づいて、同一セル内の二つ以上の通信装置が直交しないアップリンクパイロットシーケンスを多重化するように、第１の通信装置にアップリンクパイロットシーケンスを新たに割り当てるステップS７２を含む。
一つの例において、ステップS７２において、位置が大きく異なる通信装置が直交しないアップリンクパイロットシーケンスを多重化するようにする。ステップS６１において、第１の通信装置のために、既にアップリンクパイロットシーケンスが割り当てられた他の通信装置のアップリンクパイロットシーケンスと直交する第１のアップリンクパイロットシーケンスを特定してもよい。
また、図２７の破線枠に示すように、上記方法は、セルを複数のセルサブディビジョンに区画するステップS７１を含んでもよく、その中、ステップS７２において、同一セルサブディビジョンにおける各通信装置のアップリンクパイロットシーケンスが直交するように、第１の通信装置にアップリンクパイロットシーケンスを新たに割り当てる。一つの例において、ステップS７２において、隣り合うセルサブディビジョンにおける各通信装置のアップリンクパイロットシーケンスが直交するように、さらに第１の通信装置にアップリンクパイロットシーケンスを新たに割り当てる。
上記方法における信号はアップリンク参照信号、例えば、サウンディング参照信号SRS又は復調参照信号DMRSを含む。
また、本出願は、同一セル内の二つ以上の通信装置がアップリンクパイロットシーケンスを空間多重化するようにする方法をさらに提供し、第１の通信装置の地理的位置と既にアップリンクパイロットシーケンスが割り当てられた他の通信装置の地理的位置とに基づいて、同一セル内の二つ以上の通信装置が直交しないアップリンクパイロットシーケンスを多重化するように、第１の通信装置にアップリンクパイロットシーケンスを新たに割り当てることを含む。当該方法は、前記の空間フィルタリングに基づくチャネル推定処理を含むことができることが好ましい。
なお、各々のステップ及びその細部の例について、前記の各実施例の記述を参照し、ここで重複しない。
本開示の内容の技術は各種の製品に応用することができる。例えば、装置４００、５００は、任意のタイプのサーバー、例えばタワー型サーバー、ラック型サーバー及びブレード型サーバーとして実現され得る。装置４００、５００は、サーバー上の制御モジュール(例えば単一のチップを含む集成回路モジュール、及びブレード型サーバーのスロットに挿入されるカード若しくはブレード(blade))に搭載されるチップであってもよい。
例えば、装置１００-３００、８００は、任意のタイプの進化型ノードB（eNB）、例えばマクロeNBとスモールeNBとして実現されることが可能である。スモールeNBはマクロセルより小さいセルをカバーするeNB、例えばピコファラドeNB、マイクロeNB、ホーム（フェムト）eNBであってもよい。その代わりに、装置１００-３００、８００は、任意の他のタイプの基地局、例えばNodeBとベーストランシーバ基地局（BTS）として実現されることが可能である。装置１００-３００、８００は、無線通信を制御するように配置される本体（基地局デバイスとも称する）と、本体と異なる箇所に設置される一つ又は複数のリモート無線ヘッド（RRH）とを含んでもよい。また、以下記述する各種のタイプの端末は、基地局機能を一時又は半恒久的に実行することにより装置１００-３００、８００として作動する。
例えば、電子機器６００、７００は、例えば、移動端末（例えばスマートフォン、タブレットパソコンコンピュータ（PC）、ノートPC、携帯型ゲーム端末、携帯型/ウオッチドッグ型移動ルータとデジタル撮像装置）又は車載端末（例えば自動車ナビゲーション装置）として実現されることが可能である。電子機器６００、７００は、マシンツーマシン（M２M）通信を実行する端末（マシン型通信（MTC）端末とも称する）として実現されることも可能である。また、電子機器１００は、上記端末における端末ごとに取り付けられた無線通信モジュール（例えば単一のチップを含む集成回路モジュール）であってもよい。
以上で具体的実施例に基づいて本発明の基本的原理を記述したが、指摘すべきことは、当業者にとって、本発明の方法と装置の全部又は任意のステップ或いは部品について、任意の算出装置(プロセッサー、記憶媒体などを含む)又は算出装置のネットワークにおいて、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア又はその組み合わせで実現することが理解され、これは、当業者が本発明の記述を読んだ場合にその基本的回路設計知識又は基本的プログラミング技能を利用して実現されるものである。
当業者は、上記に記載の装置のうち例えば位置特定ユニット、パイロット特定ユニット、チャネル推定ユニット、サブディビジョン区画ユニット、パイロットパターンサンプル生成ユニットなどついて、一つまたは複数のプロセッサーにより実現されることが可能であり、例えば送信ユニット、受信ユニット、通知インタフェースなどについて、アンテナ、フィルタ、モデム及びコーデックなどの回路素子により実現されることが可能であることが理解される。
従って、本発明は、電子機器(１)をさらに提出し、通信装置の地理的位置に対応するセルサブディビジョンを特定し、及びセルサブディビジョンに対応するアップリンクパイロットシーケンスを通信装置のアップリンクパイロットシーケンスとして特定するように配置される回路を含み、各々のセルが複数のセルのサブディビジョンを含む。
本発明は、電子機器(２)をさらに提出し、複数のセルにおける各々のセルを複数のセルサブディビジョンに区画し、及び複数のアップリンクパイロットシーケンスと各々のセルサブディビジョンを対応付けてパイロットパターンサンプルを生成するように配置される回路を含み、同一のアップリンクパイロットシーケンスに対応するセルサブディビジョン間のパイロット干渉に基づいてパイロットパターンサンプルを生成する。
また、本発明は、電子機器(３)をさらに含み、基地局が割り当てるアップリンクパイロットシーケンスの指示情報に基づいて電子機器のアップリンクパイロットシーケンスを特定し、及び電子機器の地理的位置変化を特定するように配置される回路を含み、電子機器の地理的位置が変化する前後に異なるセルサブディビジョンに対応する場合に、基地局が割り当てるアップリンクパイロットシーケンスの指示情報に基づいて電子機器のアップリンクパイロットシーケンスを更新し、更新したアップリンクパイロットシーケンスが電子機器の地理的位置の変化後に対応するセルサブディビジョンに対応する。
本発明は、電子機器(４)をさらに提出し、第１の通信装置に用いられる第１のアップリンクパイロットシーケンスを特定し、及び受信した、第１のアップリンクパイロットシーケンスを担持する信号に基づいて第１の通信装置に対してチャネル推定を行うように配置される回路を含み、第１の通信装置の地理的位置に基づいてチャネル推定プロセスにおいてフィルタリングを行って、当該第１の通信装置に合わせるチャネル推定結果を得る。
そして、本発明は、機器読み取り可能な指令コードが記憶されたプログラム製品をさらに提出する。上記指令コードが機器に読み取られて実行される場合に、上記の本発明の実施例による方法を実行できる。
これに対応して、上記の機器読み取り可能な指令コードが記憶されたプログラム製品がロードされた記憶媒体も本発明の開示に含まれる。上記記憶媒体は、フロッピーディスク、光ディスク、光磁気ディスク、メモリカード、メモリスティックを含むが、これらに限定されない。
ソフトウェア或いはファームウエアで実現する場合、記憶媒体或いはネットワークから専用ハードウェア構造を有するコンピュータ（例えば図２８に示す汎用パーソナルコンピューター２８００）に当該ソフトウェアを構成するプログラムをインストールし、当該コンピュータは各種のプログラムがインストールされている場合、各種の機能等を実行できる。
図２８において、演算処理ユニット（ＣＰＵ）２８０１は、読取専用メモリ（ROM）２８０２に記憶されているプログラム或いは記憶部２８０８からランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２８０３にロードしたプログラムに基づいて各種の処理を実行する。ＲＡＭ２８０３にも、必要に応じてＣＰＵ２８０１が各種の処理等を実行する際に必要なデータが記憶される。CPU ２８０１、ROM ２８０２、RAM ２８０３はバス２８０４を介して互いに接続されている。入力/出力インターフェース２８０５もバス２８０４に接続されている。
入力部２８０６（キーボード、マウス等を含む）、出力部２８０７（ディスプレイ、例えば陰極線管（ＣＲＴ）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）等、スピーカ等を含む）、記憶部２８０８（ハードディスク等を含む）、通信部２８０９（ネットワークインターフェースカード例えばＬＡＮカード、モデム等を含む）は入力/出力インターフェース２８０５に接続される。通信部２８０９は、ネットワーク、例えばインターネットを介して通信処理を実行する。必要に応じて、ドライバー２８１０も入力/出力インターフェース２８０５に接続される。リムーバブルメディア２８１１、例えばディスク、光ディスク、光磁気ディスク、半導体メモリ等は、必要に応じてドライバー２８１０に装着され、その中から読み出したコンピュータプログラムが必要に応じて記憶部２８０８にインストールされるようになる。
ソフトウェアで上記一連の処理を実現する場合、ネットワーク、例えばインターネット或いは記憶装置、例えばリムーバブルメディア２８１１からソフトウェアを構成するプログラムをインストールする。
当業者であれば、この種の記憶媒体は、図２８に示す、その中にプログラムが記憶され装置に別途配分してユーザにプログラムを提供するリムーバブルメディア２８１１に限定されないことが理解される。リムーバブルメディア２８１１の例は、磁気ディスク（フロッピーディスク（登録商標））、光ディスク（光ディスク読取専用メモリ（ＣＤ−ROM）とデジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）を含む）、光磁気ディスク（ミニディスク（ＭＤ）（登録商標）を含む）、半導体メモリを含む。又は、記憶媒体は、ROM２８０２、記憶部２８０８に含まれるハードディスク等であってもよく、その中にプログラムが記憶され、且つこれらを含む装置とともにユーザに配分される。
指摘すべきことは、本発明の装置、方法及びシステムにおいて、各部品又は各ステップは分割及び/又は再組み合わせることが可能である。これらの分割及び/又は再組み合わせは本発明の等価方案と見なすべきである。そして、上記一連の処理を実行するステップは、説明の順で時間順に従って実行されることがであるが、必ず時間順に従う必要がない。あるステップは並行又は独立に実行されることが可能である。
最後、なお、用語の「含む」、「包含」又はその任意の変化は、非排他的包含を含むことを意味することにより、一連の要素を含むプロセス、方法、物品又はデバイスはその要素を含むだけでなく、明確に挙げる他の要素を含むか、又はこのようなプロセス、方法、物品又はデバイスが固有する要素をさらに含む。また。より多く制限されない場合に、語句「一つ…を含む」が限定する要素は、上記要素を含むプロセス、方法、物品又はデバイスにおいて他の同一の要素を含むことを排除しない。
以上で図面を参考して本発明の実施例を詳細に記述した、以上で記述された実施形態は、本発明を説明するためのものであり、限定ではない。当業者にとって、上記実施形態について、各種の修正、変更を行い得るが、本発明の本質と範囲から逸脱しない。従って、本発明の範囲は特許請求の範囲及び均等意味のみに限定される。

Claims (38)

  1. 無線通信に用いられる装置であって、
    通信装置の地理的位置に対応するセルサブディビジョンを特定するように配置される位置特定ユニットと、
    前記セルサブディビジョンに対応するアップリンクパイロットシーケンスを前記通信装置のアップリンクパイロットシーケンスとして特定するように配置されるパイロット特定ユニットとを含み、
    各々のセルが複数のセルサブディビジョンを含む装置。
  2. 通信装置から送信された、地理的位置を指示する情報を受信するように配置される受信ユニットと、
    前記通信装置に前記アップリンクパイロットシーケンスを割り当てるようにアップリンクパイロットシーケンスの指示情報を専用の制御シグナリングにより前記通信装置に送信するように配置される送信ユニットとをさらに含む請求項１に記載の装置。
  3. 隣り合うセルサブディビジョンに対応するアップリンクパイロットシーケンスが異なり、
    前記受信ユニットは、さらに、第１のアップリンクパイロットシーケンスを担持する信号を受信するように配置され、
    前記装置は、
    第１のアップリンクパイロットシーケンスを担持する信号に基づいて前記第１のアップリンクパイロットシーケンスが割り当てられた通信装置に対してチャネル推定を行うように配置されるチャネル推定ユニットをさらに含み、
    前記チャネル推定ユニットは前記第１のアップリンクパイロットシーケンスが割り当てられた通信装置の地理的位置に基づいてチャネル推定プロセスにおいてフィルタリングを行って当該通信装置に合わせるチャネル推定結果を得る請求項２に記載の装置。
  4. 前記通信装置の地理的位置は、方向到来角、方向到来角と前記装置からの距離との両方、地理的座標及び所在しているスモールセルＩＤの少なくとも一つで表す請求項１に記載の装置。
  5. 前記受信ユニットは、前記通信装置の所在しているセルサブディビジョンに隣り合う他のセルのセルサブディビジョンのアップリンクパイロットシーケンス情報を受信するように配置され、前記パイロット特定ユニットは、他のセルのセルサブディビジョンのアップリンクパイロットシーケンス情報に基づいて、通信装置の所在しているセルサブディビジョンに対応するアップリンクパイロットシーケンスを特定するように配置される請求項２に記載の装置。
  6. 前記チャネル推定ユニットは、第１のアップリンクパイロットシーケンスを担持する信号及び前記第１のアップリンクパイロットシーケンスに基づいてチャネル係数の粗推定を行うように配置されるチャネル粗推定モジュールと、
    前記第１のアップリンクパイロットシーケンスが割り当てられた通信装置の地理的位置に基づいて前記チャネル係数の粗推定に対してフィルタリングを行うように配置される空間フィルタモジュールとを含む請求項３に記載の装置。
  7. 前記空間フィルタモジュールは、前記チャネル係数の粗推定に対して離散フーリエ変換を行うとともに、変換された結果に対して窓を掛けることによりフィルタリングを行うように配置される請求項６に記載の装置。
  8. 前記位置特定ユニットは前記通信装置の地理的位置が他のセルサブディビジョンに変化したことを特定した場合に、前記パイロット特定ユニットは、変化後のセルサブディビジョンに対応するアップリンクパイロットシーケンスを、前記通信装置のアップリンクパイロットシーケンスとして特定する請求項１に記載の装置。
  9. 前記受信ユニットは、さらに、中央ノードから、各々のセルサブディビジョンとそのアップリンクパイロットシーケンスとの対応関係を含むパイロットパターンサンプル情報を受信するように配置され、前記パイロット特定ユニットは、当該パイロットパターンサンプル情報に基づいて前記通信装置のアップリンクパイロットシーケンスを特定するように配置される請求項２に記載の装置。
  10. 無線通信に用いられる方法であって、
    通信装置の地理的位置に対応するセルサブディビジョンを特定することと、
    前記セルサブディビジョンに対応するアップリンクパイロットシーケンスを前記通信装置のアップリンクパイロットシーケンスとして特定することとを含み、
    各々のセルが複数のセルサブディビジョンを含む方法。
  11. 無線通信に用いられる装置であって、
    複数のセルうち各々のセルを複数のセルサブディビジョンに区画するように配置されるサブディビジョン区画ユニットと、
    複数のアップリンクパイロットシーケンスと各々のセルサブディビジョンとを対応付けてパイロットパターンサンプルを生成ように配置されるパイロットパターンサンプル生成ユニットとを含み、
    同一のアップリンクパイロットシーケンスに対応する異なるセルサブディビジョン間のパイロット干渉に基づいて前記パイロットパターンサンプルを生成する装置。
  12. 前記パイロットパターンサンプル生成ユニットは、既にアップリンクパイロットシーケンスが割り当てられたセルサブディビジョンに対して全てのそれに近接するセルサブディビジョンに対する干渉を算出し、干渉が最も小さい近接するセルサブディビジョンに同一のアップリンクパイロットシーケンスを割り当てるように配置される請求項１１に記載の装置。
  13. 前記複数のセルはマクロセルとスモールセルとを含み、且つスモールセルのセルサブディビジョンの数がマクロセルのセルサブディビジョンの数よりも小さい請求項１１に記載の装置。
  14. 前記の無線通信に用いられる装置は、前記複数のセルと通信する中央ノードであり、相応するパイロットパターンサンプルを各セルに通信するように配置される通信インタフェースをさらに含む請求項１１に記載の装置。
  15. 前記複数のセルのそれぞれが、異なるスイッチング状態を有し、前記パイロットパターンサンプル生成ユニットは、異なるセルのスイッチング状態の組み合わせに対してパイロットパターンサンプルを生成して、マップとして記憶するように配置される請求項１４に記載の装置。
  16. 前記通信インタフェースは、セルスイッチング状態が変化した場合に、前記マップに基づいて、各セルに、現在のスイッチング状態での相応するパイロットパターンサンプルを新たに通信するように配置される請求項１５に記載の装置。
  17. 前記サブディビジョン区画ユニットは、セルにおける通信装置の分布状況に応じてセルサブディビジョンを区画するように配置され、前記パイロットパターンサンプル生成ユニットは、セルサブディビジョンの区画が変更した場合にパイロットパターンサンプルを新たに生成する請求項１１に記載の装置。
  18. 無線通信に用いられる方法であって、
    複数のセルうち各々のセルを複数のセルサブディビジョンに区画することと、
    複数のアップリンクパイロットシーケンスと各々のセルサブディビジョンとを対応付けてパイロットパターンサンプルを生成することとを含み、
    同一のアップリンクパイロットシーケンスに対応する異なるセルサブディビジョン間のパイロット干渉に基づいて前記パイロットパターンサンプルを生成する方法。
  19. 基地局が割り当てるアップリンクパイロットシーケンスの指示情報に基づいて前記電子機器のアップリンクパイロットシーケンスを特定するように配置されるアップリンクパイロットシーケンス特定ユニットと、
    前記電子機器の地理的位置変化を特定するように配置される位置特定ユニットとを含み、
    地理的位置の変化前後の前記電子機器は、異なるセルサブディビジョンに対応する場合に、前記アップリンクパイロットシーケンス特定ユニットは、基地局が割り当てるアップリンクパイロットシーケンスの指示情報に基づいて前記電子機器のアップリンクパイロットシーケンスを更新し、更新されたアップリンクパイロットシーケンスが地理的位置の変化後の前記電子機器に対応するセルサブディビジョンに対応する電子機器。
  20. 前記電子機器の地理的位置情報を送信するように配置される送信ユニットと、
    基地局が割り当てるアップリンクパイロットシーケンスの指示情報を受信するように配置される受信ユニットとを含む受信ユニット請求項１９に記載の電子機器。
  21. 前記受信ユニットがアップリンクパイロットシーケンスの指示情報を含む専用の制御シグナリングを受信し、前記アップリンクパイロットシーケンス特定ユニットが当該専用の制御シグナリングを解析して前記電子機器のアップリンクパイロットシーケンスを特定する請求項２０に記載の電子機器。
  22. 前記受信ユニットがアップリンクパイロットシーケンスの指示情報を含むブロードキャストシグナリングを受信し、前記ブロードキャストシグナリングが複数のセルサブディビジョンと複数のアップリンクパイロットシーケンスとの対応関係を含み、前記アップリンクパイロットシーケンス特定ユニットは前記ブロードキャストシグナリングを解析し電子機器の現在位置に対応するセルサブディビジョンに応じて前記電子機器のアップリンクパイロットシーケンスを特定する請求項２０に記載の電子機器。
  23. 前記送信ユニットは、周期的に送信する方式、前記位置特定ユニットは位置変化が所定の範囲を超えたことを特定した場合に送信する方式、基地局の位置更新要求情報に従って送信する方式の少なくとも一つに従って前記地理的位置情報を送信する請求項２０に記載の電子機器。
  24. 電子機器に用いられる方法であって、
    基地局が割り当てるアップリンクパイロットシーケンスの指示情報に基づいて前記電子機器のアップリンクパイロットシーケンスを特定することと、
    前記電子機器の地理的位置変化を特定することとを含み、
    地理的位置の変化前後の前記電子機器は、異なるセルサブディビジョンに対応する場合に、基地局が割り当てるアップリンクパイロットシーケンスの指示情報に基づいて前記電子機器のアップリンクパイロットシーケンスを更新し、更新されたアップリンクパイロットシーケンスが、地理的位置の変化後の前記電子機器に対応するセルサブディビジョンに対応する方法。
  25. 無線通信に用いられる装置であって、
    第１の通信装置に用いられる第１のアップリンクパイロットシーケンスを特定するように配置されるパイロット特定ユニットと、
    受信された、第１のアップリンクパイロットシーケンスを担持する信号に基づいて、前記第１の通信装置に対してチャネル推定を行うように配置されるチャネル推定ユニットとを含み、
    前記チャネル推定ユニットは、前記第１の通信装置の地理的位置に基づいてチャネル推定プロセスにおいてフィルタリングを行って、当該第１の通信装置に合わせるチャネル推定結果を得る装置。
  26. 前記チャネル推定ユニットは、
    第１のアップリンクパイロットシーケンスを担持する信号及び前記第１のアップリンクパイロットシーケンスに基づいてチャネル係数の粗推定を行うように配置されるチャネル粗推定モジュールと、
    前記第１の通信装置の地理的位置に基づいて前記チャネル係数の粗推定に対してフィルタリングを行うように配置される空間フィルタモジュールとを含む請求項２５に記載の装置。
  27. 前記第１の通信装置の地理的位置の特性パラメータは、前記装置に対する前記第１の通信装置の方向を含む請求項２５又は２６に記載の装置。
  28. 前記空間フィルタモジュールは、前記チャネル係数の粗推定に基づいて前記第１の通信装置の地理的位置を推定するように配置される請求項２７に記載の装置。
  29. 前記空間フィルタモジュールは、前記第１の通信装置からの、ビームフォーミング後の参照信号に対する測定結果に基づいて前記第１の通信装置の地理的位置を推定するように配置される請求項２７に記載の装置。
  30. 前記空間フィルタモジュールは、
    前記チャネル係数の粗推定に対して角度領域変換を行うように配置される角度領域変換部と、
    前記方向に基づいて前記角度領域変換に対してフィルタリングを行うように配置される角度領域フィルタ部と、
    フィルタリングされた結果に対してフーリエ逆変換を行って前記チャネル推定結果を得るように配置される逆変換部とを含む部請求項２７〜２８のいずれか一項に記載の装置。
  31. 前記第１の通信装置の地理的位置と既にアップリンクパイロットシーケンスが割り当てられた他の通信装置の地理的位置とに基づいて、同一セル内の二つ以上の通信装置が直交しないアップリンクパイロットシーケンスを多重化するように、前記第１の通信装置にアップリンクパイロットシーケンスを新たに割り当てるように配置される再配置ユニット請求項２５〜３０のいずれか一項に記載の装置。
  32. 前記パイロット特定ユニットは、前記第１の通信装置のために、既にアップリンクパイロットシーケンスが割り当てられた他の通信装置のアップリンクパイロットシーケンスと直交する前記第１のアップリンクパイロットシーケンスを特定するように配置される請求項３１に記載の装置。
  33. 前記再配置ユニットは、位置の大きく異なる通信装置が直交しないアップリンクパイロットシーケンスを多重化するように配置される請求項３１に記載の装置
  34. 前記装置が所在しているセルを複数のセルサブディビジョンに区画するように配置されるサブディビジョン区画ユニットをさらに含み、
    前記再配置ユニットは、同一セルサブディビジョンにおける各通信装置のアップリンクパイロットシーケンスが直交するように、前記第１の通信装置にアップリンクパイロットシーケンスを新たに割り当てるように配置される請求項３１に記載の装置。
  35. 前記再配置ユニットは、さらに、隣り合うセルサブディビジョンにおける各々の通信装置のアップリンクパイロットシーケンスが直交するように、前記第１の通信装置にアップリンクパイロットシーケンスを新たに割り当てるように配置される請求項３４に記載の装置。
  36. 前記信号はサウンディング参照信号SRS又はアップリンク復調参照信号DMRSである請求項２５〜３５のいずれか一項に記載の装置。
  37. 前記装置は基地局として作動し、前記第１の通信装置はユーザー機器として作動し、当該装置は前記信号を受信するように配置される送受信ユニットをさらに含む請求項２５〜３６のいずれか一項に記載の装置。
  38. 無線通信に用いられる方法であって、
    第１の通信装置に用いられる第１のアップリンクパイロットシーケンスを特定することと、
    受信された、第１のアップリンクパイロットシーケンスを担持する信号に基づいて、前記第１の通信装置に対してチャネル推定を行うこととを含み、
    前記第１の通信装置の地理的位置に基づいてチャネル推定プロセスにおいてフィルタリングを行って、当該第１の通信装置に合わせるチャネル推定結果を得る方法。
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