JP2018537028A - アドバンスト無線ネットワークにおけるデータ通信のための方法およびシステム - Google Patents

Abstract

複数のＵＥと、アドバンスト基地局とを含むアドバンスト無線通信システムおよびそれに使用される方法が開示される。本方法は、複数のＵＥにより提供される第１のチャネル状態情報（ＣＳＩ）に従って、１もしくは複数のベースＵＥおよび１もしくは複数の拡張ＵＥを選択することと、アドバンスト基地局から拡張ＵＥに、ＵＥペアリングおよびＨＡＲＱ再送信を支援する第２のＣＳＩ測定および報告のためのコンフィグレーションインフォメーションエレメントを含む第２の設定をアドバンスト基地局から拡張ＵＥに送信することと、データの重畳変調されたストリームをアドバンスト基地局から１もしくは複数のベースＵＥおよび１もしくは複数の拡張ＵＥに送信することと、を含む。データのストリームは、１もしくは複数のベースＵＥに対するプリコーディングされたシンボルのストリングと、１もしくは複数の拡張ＵＥのためのプリコーディングされたシンボルのストリングと、を含む。１もしくは複数の拡張ＵＥのためのプリコーディングされたシンボルは、１もしくは複数のベースＵＥのためのプリコーディングされたシンボルに重畳変調される。
【選択図】図１

Description

本発明は、無線データ通信に関する。具体的には、本発明は、マルチユーザ重畳送信（ＭＵＳＴ：Multi User Superposition Transmission）に関する。
略語

モバイルトラフィックは今後数年間に大幅に増加すると予想され、モバイルトラフィックは今後の１０年間で５００倍よりも多くに増加すると予測される。モバイルトラフィックのこの大規模な増加に対応するためには、モバイルネットワークの容量を増やす新しいソリューションが必要である。

セルラ通信のシステム容量を増大させる重要な側面は、費用対効果の高い無線アクセス技術（ＲＡＴ）の設計である。典型的には、ＲＡＴは、周波数分割多重接続（ＦＤＭＡ）、時分割多重接続（ＴＤＭＡ）、符号分割多重接続（ＣＤＭＡ）および直交周波数分割多重接続（ＯＦＤＭＡ）のような複数のアクセス方式によって特徴付けられる。上記のそれぞれは、複数のユーザがシステムリソースに同時にアクセスおよび共有するための手段を提供する。

３ＧＰＰロングタームエボリューション（ＬＴＥ）およびＬＴＥアドバンストテクノロジのような現在の移動通信システムは、ダウンリンク（ＤＬ）にＯＦＤＭＡおよびアップリンク（ＵＬ）にシングルキャリア（ＳＣ）−ＦＤＭＡを採用している。ＬＴＥにおけるＯＦＤＭＡの使用は、比較的シンプルな受信機設計を維持しながら、比較的良好なシステム容量を可能にする。技術的には、より高度な受信機設計は、より高い伝送レートを可能にし、したがって、チャネル当たりのビットレート（つまり、時間−周波数単位）の向上、スペクトル効率またはスペクトル利用を高める。

高度な干渉キャンセレーションと共に、重畳符号化送信は、ガウスブロードキャストチャネル（Gaussian broadcast channel）における容量を達成するために使用され得る。重畳符号化（Superposition coding）は、空間的分離を必要とせずに、大幅に異なる、信号対干渉雑音比（ＳＩＮＲ）により、複数のユーザが同一リソース（つまり、ＬＴＥのＲＥなどの時間および周波数リソース）を共有することを可能にする非直交方式である。その容量を達成する性質上、重畳符号化メカニズムは、３ＧＰＰ ５Ｇネットワークの新しいエアインタフェースのための候補となるＲＡＴとして識別され、３ＧＰＰ ＲＡＮの実現可能性検討（feasibility studies）のために推奨されている。原則として、重畳符号化またはマルチユーザ重畳送信（ＭＵＳＴ）は、同一の送信ポイントによりサービスされるペアのユーザのチャネル順序付けまたはパスロス差を最適に利用され得る。

図１に示すように、地理的に基地局に近いＵＥ１は、地理的に基地局から離れたＵＥ２よりも高いチャネル利得または高いＳＩＮＲを有する。このように、遠くのＵＥ（ＵＥ２）において復号化することが出来るダウンリンク送信は、近くのＵＥ（ＵＥ１）において復号化することが出来るが、その逆は出来ない。概念的には、高いパスロスを考慮するため、遠くのＵＥへのＤＬ送信電力は、近くのＵＥへのＤＬ送信電力よりもかなり高い。

ＭＵＳＴは、（低い送信電力である）近くのＵＥのためのダウンリンク送信を、（高い送信電力である）遠くのＵＥのためのダウンリンク送信と重畳することにより、相当な送信電力差の利用し、チャネルリソースの同一セットにおいて重畳または合成された信号を送信することは、電力領域における多重アクセス利得を達成する。

送信電力差により、近くのＵＥ（ＵＥ１）の信号は、遠くのＵＥ（ＵＥ２）に、ほとんど到達せず、遠くのＵＥ（ＵＥ２）において雑音として現れることが望ましい。これは、遠くのＵＥ（ＵＥ２）が、その信号を従来の方法により復号することを許容する。近くのＵＥ（ＵＥ１）は、高いチャネル利得を有しているので、近くのＵＥは、遠くのＵＥの信号を受信および復号することができ、自身の信号を復号するために、受信された信号から遠くのＵＥの信号を取消および除去することが出来る。近くのＵＥにおけるこの手順は、連続復号化または連続干渉キャンセレーション（ＳＩＣ）と呼ばれる。

しかし、以下にさらに詳細に説明するように、同種ネットワーク（homogeneous network）展開、非同一チャネル展開を伴う異種ネットワーク（heterogeneous network）、同一チャネル展開を伴う異種ネットワークを含む、様々なシナリオにおいて、ＭＵＳＴを採用する際の課題がある。

図２は、先行技術にかかる同種ネットワーク１０を示す。ネットワーク１０は、ベース信号で遠くのＵＥ１２に、かつ同一チャネルリソースにおいてベース信号１３に重畳された拡張信号１７で近くのＵＥ１６に、無線接続サービスを同時に提供する、２、４または８個の送信アンテナを有する基地局送信機１１を含む。遠くのＵＥ１２は、同一キャリア周波数において動作する隣接セル１５から、測定出来るほどのセル間干渉１４を受け得る。具体的には、遠くのＵＥ１２は、近くのＵＥ１６に向けられた拡張信号１７によって引き起こされる干渉１８をさらに受け得る。それは、遠くのＵＥ１２に到達しても完全には減衰しない。

図３は、先行技術にかかる異種ネットワーク２０を示す。ネットワーク２０は、第１のキャリア周波数においてＵＥ２３および２６を含むカバレッジ内の複数のＵＥにモビリティ管理を提供する２、４、または８個の送信アンテナを有する送信機２１を含む。ネットワーク２０は、マクロ基地局２１のカバレッジ内の基地局送信機２２などのスモールセル基地局送信機を含み、そのそれぞれは、第２のキャリア周波数において、ベース信号２４で遠くのＵＥ２３に、ベース信号２４と重畳された拡張信号２７で近くのＵＥ２６に、無線接続サービスを提供する２つの送信アンテナを有してもよい。

遠くのＵＥ２３は、同一の第２のキャリア周波数において動作する隣接するスモールセルから測定出来るほどのセル間干渉２５を受け得る。近くのＵＥ２６はまた、同一の第２のキャリア周波数において動作する他の隣接するスモールセルから測定出来るほどのセル間干渉２８を受け得る。遠くのＵＥ２３は、遠くのＵＥ２３に到達するときにノイズが完全に減衰しない、近くのＵＥ２６に向けられた拡張信号２７によって引き起こされる強い干渉２９を受ける可能性があり、そして、それを認識しない可能性がある。

図４は、先行技術にかかる同一チャネル配置を有する異種ネットワーク３０を示す。ネットワーク３０は、モビリティ管理をそのカバレッジにより複数のＵＥに提供し、ベース信号３３上の遠くのＵＥ３２およびベース信号３３に重畳された拡張信号３７上の近くのＵＥ３６を含むいくつかのＵＥに無線接続サービスを提供する、２、４または８個の送信アンテナを有するマクロ基地局送信機３１を含む。マクロ基地局２１のカバレッジ内の他のスモールセル基地局送信機は、同一の第１のキャリア周波数において無線接続サービスをそれらのカバレッジ内の他のＵＥに提供する２つの送信アンテナを有してもよい。

遠くのＵＥ３２は、隣接するマクロセルから測定出来るほどのセル間干渉３５と、同一のキャリア周波数において動作するスモールセルから測定出来るほどのセル内干渉３４と、を受ける可能性がある。近くのＵＥ３６はまた、同一のキャリア周波数において動作するスモールセルから測定出来るほどのセル内干渉３８を受ける可能性がある。遠くのＵＥ３２は、遠くのＵＥ３２に到達したときに、完全には減衰しない、近くのＵＥ３６に向けられた拡張信号３７により引き起こされる干渉３９をさらに受け、干渉３９を認識しない可能性がある。

このように、少なくとも上記シナリオにおいて、全体のシステム性能を改善する必要があり、したがって、アドバンスト無線ネットワークにおけるデータ通信のための改良された方法およびシステムの必要性がある。

先行技術の刊行物が本明細書に言及される場合、当該刊行物がオーストラリア国または他の国において、共通する一般的な知識の一部を形成することの自認を構成しないことは明らかである。

本発明は、上述した欠点の少なくとも１つを部分的に解決し得るか、または消費者に有用または商業的選択を提供し得る、データ通信方法およびシステムを対象とする。

上記目的を達成するために、本発明は、複数のＵＥおよびアドバンスト無線基地局を含むアドバンスト無線通信システムにおいて使用されるデータ通信方法において広く利用される。本方法は、
複数のＵＥにより提供される第１のチャネル状態情報（ＣＳＩ）に従って、１もしくは複数のベースＵＥと１もしくは複数の拡張ＵＥとを選択することと、
前記アドバンスト無線基地局からデータの重畳変調されたストリームを前記１もしくは複数のベースＵＥおよび前記１もしくは複数の拡張ＵＥに送信することと、を含み、
前記データのストリームは、前記１もしくは複数のベースＵＥに対するプリコーディングされたシンボルのストリングと、前記１もしくは複数の拡張ＵＥに対するプリコーディングされたシンボルのストリングと、を含み、前記１もしくは複数の拡張ＵＥに対する前記プリコーディングされたシンボルは、前記１もしくは複数のベースＵＥに対する前記プリコーディングされたシンボルに重畳変調される。

本方法は、第１のＣＳＩ報告の形式において、前記第１のＣＳＩを受信することと、第２のＣＳＩ報告の形式において、前記１もしくは複数の拡張ＵＥから第２のＣＳＩを受信することと、をさらに含んでもよい。

本方法は、前記第２のＣＳＩの報告設定を定義する第２のＣＳＩ報告設定を前記１もしくは複数の拡張ＵＥに送信することをさらに含んでもよい。

好ましくは、前記第２のＣＳＩ報告設定は、無線リソース制御（ＲＲＣ）シグナリングにおいて送信される。

好ましくは、前記第２のＣＳＩ報告設定は、拡張ダウンリンク制御情報（ＤＣＩ：downlink control information）において送信される第２の非周期ＣＳＩ報告要求を含む。

好ましくは、データの前記多重変調ストリームは、前記拡張ＤＣＩとして同一のスケジューリングされるダウンリンク（ＤＬ）サブフレームにおいて送信される。

好ましくは、前記拡張ＤＣＩは、
送信電力が増加しているか、減少しているか、または同じであるかを示す送信電力情報（ＴＰＩ：transmit power information）フィールドと、
第１のＣＳＩ報告または第２のＣＳＩ報告が要求されたか否かを示すＣＳＩタイプフィールドと、を含む。

好ましくは、前記ＴＰＩフィールドは、前記送信電力は、予め定義されたステップサイズによって増加または減少しているかを示す。

好ましくは、前記第１および第２のＣＳＩ報告は、時間多重される。

好ましくは、前記第１のＣＳＩ報告は、３ＧＰＰ ＬＴＥリリース１３またはそれ以前のリリースに準拠する。

好ましくは、前記第２のＣＳＩ報告は、前記１もしくは複数の拡張ＵＥのうちの１つの拡張ＵＥからのＮＡＣＫフィードバックに関連して、少なくとも部分的に受信される。

好ましくは、本方法は、前記第１のＣＳＩの報告設定を定義する第１のＣＳＩ報告を前記複数のＵＥに送信することをさらに含む。

好ましくは、前記第１のＣＳＩ報告設定は、無線リソース制御（ＲＲＣ）シグナリングにおいて送信される。

好ましくは、前記第２の設定は、マルチユーザ重畳送信（ＭＵＳＴ）がアクティブであるかを示す、ＭＵＳＴ有効ビットを含む。

好ましくは、前記第２の設定は、前記１もしくは複数のベースＵＥのデータに関連する送信モード情報を含む。

好ましくは、前記第２の設定は、平均化されたリソースエレメント当たりの電力（ＥＰＲＥ：energy per resource element）の形式で、前記１もしくは複数のベースＵＥのデータに関する送信電力を含む。

好ましくは、前記第２の設定は、Ｍ個の第１のＣＳＩ報告ごとにＮ個の第２のＣＳＩ報告が存在することを示す、ＣＳＩ報告比（Ｍ：Ｎ）を含む。

好ましくは、前記第２の設定は、非周期的な第２のＣＳＩ報告がＮＡＣＫフィードバックと共に送信されるべきかであるかを示す、ＮＡＣＫ有効ビットに関する非周期的な第２のＣＳＩ報告を含む。

好ましくは、前記第２のＣＳＩ報告は、前記拡張ＵＥにおいて前記ベースＵＥのためのデータの受信に関連する。

好ましくは、前記複数のＵＥは、レガシーＵＥとアドバンストＵＥとを含み、前記１もしくは複数の拡張ＵＥはアドバンストＵＥを含むが、レガシーＵＥを含まない。

好ましくは、前記１もしくは複数のベースＵＥは、単一のベースＵＥを含み、前記１もしくは複数の拡張ＵＥは、複数の拡張ＵＥを含む。

好ましくは、前記１もしくは複数のベースＵＥは、複数のベースＵＥを含み、前記１もしくは複数の拡張ＵＥは、単一の拡張ＵＥを含む。

好ましくは、前記１もしくは複数の拡張ＵＥのそれぞれは、マルチユーザ重畳変調信号を検出し復号することを可能とする連続干渉キャンセレーション（ＳＩＣ）受信機を含む。

好ましくは、前記１もしくは複数のベースＵＥは、ＳＩＣ受信機を含まない。

好ましくは、本方法は、前記複数のＵＥを、高チャネル利得ＵＥの１もしくは複数のグループと、低チャネル利得ＵＥの１もしくは複数のグループと、にグループ化することをさらに含み、前記１もしくは複数のベースＵＥは、低チャネル利得ＵＥグループから選択され、１もしくは複数の拡張ＵＥは、高チャネル利得ＵＥグループから選択される。

好ましくは、前記１もしくは複数のベースＵＥおよび前記１もしくは複数の拡張ＵＥは、同数の送信アンテナポート数を使用するように構成される。

好ましくは、前記１もしくは複数のベースＵＥは、前記同一の送信モードを使用するように構成される。

好ましくは、前記１もしくは複数のベースＵＥおよび前記１もしくは複数の拡張ＵＥにより送信される前記データは、前記同数のプリコーディングされたシンボルデータサブストリームを生成するために、独立的にチャネル符号化され、スクランブルされ、チャネル変調され、レイヤマッピングされ、プリコーディングされる。

好ましくは、前記１もしくは複数のベースＵＥと前記１もしくは複数の拡張ＵＥとの間で共有するためにスケジューリングされるリソースブロック（ＲＢ：resource block）において、前記拡張ＵＥの前記プリコーディングされたシンボルは、データの前記重畳変調されたストリームを生成するために、前記ベースＵＥの対応するプリコーディングされたシンボルに複素数加算される。

好ましくは、前記拡張ＵＥの前記シンボルは、前記ベースＵＥの前記対応するシンボルに追加される前に電力調整される。

好ましくは、前記ＣＳＩは、前記ＵＥのそれぞれに対して予め定義された送信電力テーブルに対応するＳＩＮＲポイントを補間するために使用され、前記補間されたＳＩＮＲポイントは、前記１もしくは複数のベースＵＥおよび前記１もしくは複数のＵＥを選択するときに重畳変調送信のためのベースおよび拡張ＵＥの所望するペアを探索するために使用される。

好ましくは、予め定義されたコストベースの容量関数、送信電力関数、またはその組み合わせは、前記１もしくは複数のベースＵＥおよび前記１もしくは複数の拡張ＵＥを選択するために使用される。

他の形態では、本発明は、アドバンスト無線通信システムにおいて広く存在する。アドバンスト無線通信システムは、
複数のＵＥと、
アドバンスト基地局と、を含み、
前記アドバンスト基地局は、
前記複数のＵＥにより提供される第１のチャネル状態情報（ＣＳＩ）に従って、１もしくは複数のベースＵＥと１もしくは複数の拡張ＵＥとを選択し、
前記１もしくは複数のベースＵＥおよび前記１もしくは複数の拡張ＵＥにデータの重畳変調されたストリームを送信するように構成され、
データの前記ストリームは、前記１もしくは複数のベースＵＥのためのプリコーディングされたシンボルのストリングと、前記１もしくは複数の拡張ＵＥのためのプリコーディングされたシンボルのストリングと、を含み、前記１もしくは複数の拡張ＵＥのための前記プリコーディングされたシンボルは、前記１もしくは複数のベースＵＥのための前記プリコーディングされたシンボルに重畳変調される。

本発明の実施形態は、ＲＡＮシステムに何ら影響を与えることなく、より良好なチャネルリソース利用のために、現在および将来において実装される柔軟なＵＥペアリング技術を可能とする。

本発明の実施形態は、システムシグナリングオーバヘッドを増加させることなく、高チャネル利得ＵＥの拡張信号の干渉下において、ベース信号におけるチャネル状態情報（ＣＳＩ）測定および報告を可能とする。

本発明の実施形態は、高チャネル利得ＵＥからのＮＡＣＫフィードバックに関連する第２のＣＳＩ報告を導入するのみによって、連続干渉キャンセレーション（ＳＩＣ）アドバンスト受信機技術を実装する上で追加の制約を導くことなく重畳符号化ＮＡＣＫ報告の曖昧性を解決する。高チャネル利得ＵＥからのＮＡＣＫイベントに関する第２のＣＳＩ報告は、ＤＬ重畳符号化電力制御およびＡＭＣ制御のための追加情報を基地局にさらに与える。

本発明の実施形態は、重畳変調を使用してダウンリンクデータを送信および受信する方法、およびフレキシブルなユーザ装置（ＵＥ：user equipment）選択／ペアリングを支援するチャネル状態情報（ＣＳＩ）を測定および報告する関連する方法を記載する。そのような実施形態は、以前に配備されたシステムおよびＵＥに対して完全な後方互換性を維持しながら、システム容量を増加させるために使用され得る。

本発明の実施形態は、ダウンリンクマルチユーザ重畳送信および受信を可能とし、第１のユーザ装置（ＵＥ）に向けられたデータおよび１つまたは複数の第２のＵＥに向けられたデータは、共同して符号化または変調され、チャネルリソースの同一セットで送信される。前記第１のＵＥおよび前記第２のＵＥの性能は、それぞれが自端末に割り当てられたオーバラップしないチャネルリソースを有する場合と同様に維持されてもよい。

特定の実施形態によれば、アドバンスト無線通信システムが提供される。アドバンスト無線通信システムは、無線接続性およびカバレッジ内の複数のＵＥにセルラサービスを提供する、セルラ基地局を表す、１もしくは複数のアドバンスト無線アクセスノードを含む。複数のＵＥは、ＳＩＣ（または等価なもの）が可能なアドバンスト受信機を有しない１もしくは複数のレガシーＵＥと、ＳＩＣ（または等価なもの）が可能なアドバンスト受信機を有する１もしくは複数のアドバンストＵＥと、を含んでもよい。セルカバレッジ内のＵＥの位置に基づいて、ＵＥは、サービシング基地局と同一のキャリア周波数において動作する隣接する基地局またはスモールセルの基地局からの測定出来るほどのセル間干渉を受け得る。

前記基地局は、そのカバレッジ内のＵＥを第１のＣＳＩ測定および報告を実行するように構成／再構成するために、無線リソース制御（ＲＲＣ）シグナリングを使用してもよい。前記第１のＣＳＩ測定および報告は、レガシータイプのものであってもよい。前記ＵＥからの前記第１のＣＳＩ報告を受信すると、前記基地局は、当該ＵＥを低チャネル利得ＵＥグループまたは高チャネル利得ＵＥグループに配置してもよい。１よりも多くの低チャネル利得ＵＥグループおよび１よりも多くの高チャネル利得ＵＥグループが存在してもよい。

前記低チャネル利得ＵＥグループは、レガシーＵＥおよび／またはアドバンストＵＥから構成されてもよく、前記高チャネル利得ＵＥグループはアドバンストＵＥのみから構成されてもよい。ＵＥのモビリティに対応するために、前記基地局は、定期的に（例えば周期的に）、または前記ＵＥのＣＳＩ報告を受信およびアクセスすると、前記ＵＥの前記グループを更新してもよい。

低チャネル利得ＵＥグループの第１のＵＥがチャネルリソースのスケジューリングされたセットにおいて送信するためのベース信号として選択される場合、前記基地局は、１もしくは複数の第２のＵＥをチャネルリソースの同一のセットにおいて送信するための拡張信号として選択するために、１もしくは複数の高チャネル利得ＵＥグループを通じて探索されてもよい。チャネルリソースの同一セットにおいて送信するための前記ベース信号における前記拡張信号の重畳符号化は、最大システム容量利得、
つまり、

ここで、

であり、または最小送信電力

ここで、

であり、またはその両方等の実装依存のコスト関数を満たしてもよい。

代替的に、低チャネル利得ＵＥグループ内の２もしくは複数の第１のＵＥがベース信号として選択される場合、前記基地局は、１の第２のＵＥを前記拡張信号として選択するために、１もしくは複数の高チャネル利得ＵＥグループを通じて探索してもよく、チャネルリソースの同一セットにおいて送信するための前記ベース信号における前記拡張信号の前記重畳符号化は、実装依存のコスト関数を満たしてもよい。

前記１もしくは複数の第１のＵＥおよび関連する複数または１の第２のＵＥは、同数の送信アンテナポートを有するとも言える。第１のＵＥおよび前記第２のＵＥは、前記同一のプリコーディング情報と同一のプリコーディング送信モードを有していてもよく（つまり、線形重畳符号化）、または異なるプリコーディング情報と同一の送信モードを有していてもよく（つまり、非線形重畳符号化）、または異なる送信モードを有していてもよい（つまり、非線形重畳符号化）。

さらに、関連する第２のＵＥのためのベース信号として選択された（つまり、分離されたチャネルリソースにおいて送信するようにスケジューリングされた）、２もしくは複数の第１のＵＥは、第２のＵＥにおいてＳＩＣの複雑さを低減するために、前記同一の送信モードおよび同一のプリコーディング情報を常に有していてもよい。

ベース信号として選択された第１のＵＥにデータを送信することおよび拡張信号として選択された前記関連する第２のＵＥにデータを送信することは、各送信アンテナポートにおけるリソースブロック毎にリソースエレメント（ＲＥ）マッピングに先立って、”プリコーディングされたシンボルレベル”で重畳変調のためのデータシンボルの同数のプリコーディングされたサブストリームを生成する独立の符号化チェーンを有していてもよい。

特定の実施形態によれば、ＭＵＳＴセクションの前に、アドバンスト基地局は、周期的または非周期的な方法により、選択された第２のＵＥに第２のＣＳＩ測定および報告を実行するように構成／再構成するために、ＲＲＣシグナリングを使用してもよい。前記第２のＣＳＩ測定は、第２のＵＥにおける拡張信号の干渉下におけるベース信号のＣＳＩ測定であってもよい。

前記第２のＣＳＩ測定および報告は、前記第１のＣＳＩ測定および報告に加えて、アドバンスト基地局に、第２のＵＥにおける前記ベース信号の正確な信号対干渉雑音比（ＳＩＮＲ）情報を与える。これは、特に非線形重畳符号化が使用される場合、前記拡張信号のより適切な送信電力および／または前記ベース信号のＡＭＣ制御を可能にし得る。

さらに、アドバンスト基地局は、前記第２のＣＳＩ測定を、選択された第２のＵＥに実行させるように、そして、ＮＡＣＫフィードバックが前記基地局に提供される前記ＵＬサブフレームにおいて、前記第２のＣＳＩ測定を、選択された第２のＵＥに報告させるように構成／再構成するために、ＲＲＣシグナリングをさらに使用してもよい。ＮＡＣＫイベントに関する非周期的な第２のＣＳＩ報告は、前記基地局に、拡張信号における前記ＮＡＣＫがベース信号検出により引き起こされるのか、またはコードワードレベルのＳＩＣ受信機が使用される場合、前記ベース信号が復号可能である可能性が高い送信拡張信号上の電力の不足により引き起こされるのかを区別することが出来る情報を与える。

周期的に第１および第２のＣＳＩ測定および報告が実行されるように構成される場合、シグナリングオーバーヘッドを低減するために、第２のＵＥは、構成可能な報告比（Ｍ：Ｎ）に従ってＭ個の第１のＣＳＩ報告内のＮ個の第２のＣＳＩ報告を時間インターリーブしてもよい。

さらに、任意の時点において、アドバンスト基地局は、第２のＵＥに非周期的な第２のＣＳＩ測定を報告することを要求するためにＤＣＩを使用してもよい。既存のＤＣＩフォーマットは、要求が第１のＣＳＩまたは前記第２のＣＳＩに対するものであるか示す追加の１ビットフィールドを追加することにより、非周期的な第２のＣＳＩ報告要求をサポートするように拡張されてもよい。

重畳変調信号を送信する際、アドバンスト基地局は、第１のＵＥに前記ベース信号の前記送信電力を通知するためにＲＲＣシグナリングを使用してもよく、また第２のＵＥに前記ベース信号の前記平均送信電力および前記関連する拡張信号の前記平均送信電力を通知するためにＲＲＣシグナリングを使用してもよい。スケジューリングされたＤＬサブフレームにおいて、前記アドバンスト基地局は、前記拡張信号の送信電力が増加したか、予め定義されたステップサイズだけ減少したか、または以前の送信と同じであるかを第２のＵＥに通知するために、動的シグナリング（つまり、ＤＣＩ）をさらに使用してもよい。

本明細書に記載された特徴のいずれかは、本発明のスコープの範囲内で本明細書に記載された任意の１もしくは複数の他の特徴と任意の組み合わせで組み合わせることができる。

本明細書において、いずれかの先行技術への言及は、先行技術が共通の一般的知識の一部を形成することの自認または任意の形式の解釈として捉えられるべきではない。

本発明の様々な実施形態は、以下の図面を参照して説明されるであろう。

図１は、例示的なマルチユーザ重畳送信（ＭＵＳＴ）および受信システムを示す。

図２は、例示的な同種ＭＵＳＴネットワーク配置を示す。

図３は、非同一チャネル展開を有する例示的な異種ＭＵＳＴネットワークを示す。

図４は、同一チャネル展開を有する例示的な異種ＭＵＳＴネットワークを示す。

図５は、セル間干渉を伴わない理想的な条件下のＭＵＳＴシステムの性能を示す。

図６は、セル間干渉を伴う理想的な条件下のＭＵＳＴシステムの性能を示す。

図７は、ＭＵＳＴがサポートされたシステムに対するＡＣＫ／ＮＡＣＫ報告を図示する。

図８は、本発明の実施形態にかかる、単一のベースＵＥおよび複数の拡張ＵＥを含むアドバンスト無線通信システムを示す。

図９Ａは、本発明の実施形態にかかる、方法およびチャネル符号化構造を示す。 図９Ｂは、本発明の実施形態にかかる、方法およびチャネル符号化構造を示す。

図１０Ａは、本発明の実施形態にかかる、マルチユーザ重畳送信（ＭＵＳＴ）および受信方法を示す。 図１０Ｂは、本発明の実施形態にかかる、マルチユーザ重畳送信（ＭＵＳＴ）および受信方法を示す。

図１１は、本発明の実施形態にかかる、拡張信号およびベース信号ＣＳＩ報告の時間多重化を示す。

図１２は、本発明の実施形態にかかるアドバンスト無線通信システムを示す。

図１３Ａは、本発明の実施形態にかかる、方法および対応するチャネル符号化構造を示す。 図１３Ｂは、本発明の実施形態にかかる、方法および対応するチャネル符号化構造を示す。

本発明の好ましい特徴、実施形態および変形は、当業者が本発明を実施するのに十分な情報を提供する、以下の詳細な説明から明らかになるであろう。詳細な説明は、いかなる方法により発明の前述した概要の範囲に限定されるものとみなされるべきではない。

図５は、セル間干渉を有しない、理想的な無線システム４０を図示する。線形重畳符号化技術は、基地局４１において合成信号を送信する際に使用される。送信された合成信号は、低チャネル利得ＵＥを目的とする、設定された送信電力

４２を有するベース信号、および高チャネル利得ＵＥを目的とする設定された送信電力

４４を有する拡張信号により形成されてもよく、ベース信号４２に線形的に重畳されてもよい。ＵＥが基地局４１から遠ざかるにつれて、ベース信号および拡張信号の受信電力はそれぞれ４３および４５で示すように減衰する。受信信号は、実際には、送信機から離れた２乗距離に比例することに留意すべきであり、簡略化のため、図５においては直線として示されている。

選択された遠くのＵＥ（低チャネル利得ＵＥ）に対して、基地局４１は、拡張信号が遠くのＵＥの位置４６においてノイズフロア４７に減衰し、そして、遠くのＵＥ４６においてベース信号の復号能力を保護することを確実にするために、拡張信号に対する最大送信電力レベル

を導出することができる。このシステム４０では、拡張信号によって引き起こされる干渉およびベース信号のパスロスは比例しているので、したがって、ベース信号の信号対干渉雑音比（ＳＩＮＲ）４９は、基地局４１と遠くのＵＥ４６との間の領域に比例するか、または一定となり得る。

図６は、セル間干渉がある無線システム５０を示す。このシナリオでは、ベース信号が受ける（experiences）ノイズ干渉プロファイル５２と、対応するベース信号の信号対干渉雑音比プロファイルが、５３として図示されている。それは、ベース信号のＳＩＮＲの３つの区別可能な領域を作り得る。第１のＳＩＮＲ領域５４では、ベース信号は、それに重畳された拡張信号によって引き起こされる干渉のみを受ける。第２のＳＩＮＲ領域５５では、ベース信号は、それに重畳された拡張信号とセル間干渉とによって引き起こされる干渉を受ける。第３のＳＩＮＲ領域５６では、それに重畳された拡張信号がノイズレベルに減衰し、セル間干渉は、ベース信号が受ける唯一の干渉となり得る。

上述したシステム４０および５０は、ベース信号のＳＩＮＲプロファイルは、遠くのＵＥにおけるベース信号の復号能力（つまり、ＡＣＫ）が、任意の近くのＵＥ（つまり、高チャネル利得ペアＵＥ）において、送信電力

を有する拡張信号の干渉下で、ベース信号の復号能力を暗示することを示してもよい。

これは、ＭＵＳＴサポートシステムのためのＡＣＫ／ＮＡＣＫ報告のテーブル６０を示す、図７のケース１ａおよびケース１ｂにより示されている。

ベース信号の検出／復号が成功した場合、拡張信号の復号能力は、それ自体のＳＩＮＲおよび実装された干渉受信機技術にのみに依存する。遠くのＵＥからＡＣＫ報告が受信され、遠くのＵＥとペアである近くのＵＥからＮＡＣＫ報告が受信された場合、増加した送信電力（つまり、基準として報告されたＣＳＩを使用してベース信号の復号能力を保証しつつ、

）によらず、または増加した送信電力により拡張信号の再送信は、拡張信号の復号を成功させることが可能となり得る。

ＮＡＣＫ報告が遠くのＵＥから受信され、ＡＣＫ報告がペアとなる近くのＵＥから受信された場合、これは、近くのＵＥにおけるベース信号の検出／復号が成功したことを示してもよく、拡張信号のための送信電力（つまり、

）が減少したことを示してもよく、または／およびベース信号のための送信電力が増加したことは、遠くのＵＥにおいてベース信号の復号を成功することを可能にしてもよい。遠くのＵＥおよびペアの近くのＵＥの両方がＮＡＣＫを報告した場合、ＭＵＳＴをサポートする基地局は、ペアの近くのＵＥにより報告されたＮＡＣＫがベース信号の検出／復号の失敗により引き起こされるか（つまり、ケース３）、またはペアの近くのＵＥにより報告されたＮＡＣＫが拡張信号に対する送信電力不足により引き起こされているか（つまり、ケース２ｂ）を区別することが出来なくてもよい。

線形重畳方式が使用される場合、遠くのＵＥおよび近くのＵＥからのＬＴＥ／ＬＴＥ−ＡベースのＣＳＩ報告を利用することにより、ＬＴＥ／ＬＴＥ−ＡベースのＭＵＳＴサポート基地局は、ペアの近くのＵＥにおけるベース信号のＳＩＮＲを補間することが出来、そのため、ペアの近くのＵＥからのＮＡＣＫの報告の原因を決定する。概念的には、ペアになった近くのＵＥからのベース信号の復号のための追加の肯定応答は、曖昧性を解決することが出来るが、これは、コードバードレベルのＳＩＣをＵＥのアドバンスト受信機に実装することを明示的に要求し、したがって、シンボルレベルのＳＩＣまたは結合検出（joined detection）のような他のＳＩＣソリューションの利用を制限する。さらに、他のユーザ信号を復号することは、セキュリティおよびプライバシー問題を引き起こす可能性があり、したがって、追加のセキュリティ／プライバシーメカニズムをＭＵＳＴがサポートされた基地局において検討しなければならない。

他方で、線形重畳符号化は、大きなチャネル利得差を有し、セクション全体に対して同じ送信モードを有し、割り当てられたチャネルリソースの同一セットを有するペアのＵＥを必要とする。線形重畳符号化方式の要件は、ｅＮＢ／基地局においてペアリングのためのＵＥを選択する際に、柔軟性を制限する。特に、異なるユーザは、異なるデータレートを必要とし、したがって、各ユーザは、異なるチャネルリソースサイズを占有するか、または割り当てられる。さらに、ＵＥのモビリティは、ＤＬセクションの間にランクアダプテーションを必要としてもよい。他のＵＥが依然として設定されたＭＩＭＯモードにより動作し得る一方で、チャネルが劣化またはその逆である場合、例えば、ペアのＵＥが、ＭＩＭＯ送信から送信ダイバーシチにフォールバックするように構成されてもよい。これにより、ＭＵＳＴをサポートするｅＮＢにおいて不要な再ペアリングが発生し、さらに、追加のシグナリングが生成される。上記の項目またはイベントは、ＭＵＳＴ動作に影響を与える可能性があり、したがって、パフォーマンスが低下する可能性がある。

図８は、本発明の実施形態にかかるアドバンスト無線通信システム１００を示す。以下でさらに説明するように、ネットワークのリソースをより効率的に利用するために、システム１００は、重畳符号化／変調信号、関連するシグナリング、および関連するＵＥ測定および報告の送信および受信を可能とする。

アドバンスト無線通信システム１００は、複数のユーザ装置（ＵＥ）１１０、１２０、１２１、１２２にカバレッジ１０１．ａおよびサービスを提供する、セルラ基地局またはＬＴＥ ｅＮＢの形態のアクセスノード１０１を含む、単一セルのセルラネットワークを含む。例えば、アクセスノード１０１は、ＦＤＤまたはＴＤＤ基地局を含んでもよい。

複数のＵＥは、ＳＩＣが可能なアドバンスト受信機を含まないレガシーＵＥ１１０、およびＳＩＣが可能なアドバンスト受信機を含むアドバンストＵＥ１２０、１２１、１２２を含む。セルカバレッジ１０１．ａ内のＵＥの位置に応じて、ＵＥ１１０のようなＵＥは、隣接基地局１０５、または基地局１０１と同じキャリア周波数で動作するスモールセル基地局から測定出来るほどのセル間干渉１０６を受け得る。

アクセスノード１０１は、（ＵＥ１１０のような）第１のＵＥを、スケジューリングされ、プリコーディングされたデータサブストリームを有する遠くのＵＥとし、（ＵＥ１２０、１２１および／または１２２のような）１もしくは複数の第２のＵＥを、スケジューリングされ、プリコーディングされた同数のサブストリームを有するアドバンスト受信機を利用する近くのＵＥとして選択するために、ＵＥからのＣＳＩ報告を利用してもよい。これは、以下に概説するように、予め定義されたＵＥペアリングアルゴリズムを利用して達成されてもよい。

ベース信号１０２を提供する遠くのＵＥ１１０とペアとなるための、拡張信号１０３を提供する近くのＵＥ１２０、１２１および／または１２２の選択は、例えば、最大システム容量（例えば、

ここで、

）、または最小送信電力（つまり、

ここで、

）、またはそれらの組み合わせ、を達成する際、コスト関数に従って実行されてもよい。

仮想リソースブロック（ＶＲＢ：virtual resource block）１０７における全てのアクティブな送信アンテナポート（つまり、データサブストリーム）にわたって、選択された遠くのＵＥ（つまり、１１０）の選択されたベース信号１０２の上に重畳符号化された拡張信号１０３を提供するために、多くとも１つの近くのＵＥ（つまり、ＵＥ１２０、１２１、または１２２）は、選択されてもよい。ＶＲＢ内において、およびＲＥ毎に、予め設定された拡張信号の平均ＥＰＲＥ（リソースエレメント当たりのエネルギー）を満たすために、拡張信号のプリコーディングされたシンボルは、スケーリングされる（つまり、電力調整される）１０９。そして、対応するベース信号のプリコーディングされたシンボルに複素加算される。
それは、送信電力

１０４の重畳変調されたシンボルを生成するために、予め設定されたベース信号の平均化されたＥＰＲＥを満たすようにスケーリングされる１０８。

図９Ａおよび図９Ｂは、本発明の実施形態にかかる方法およびチャネル符号化構造１３０を示す。本方法および符号化構造は、システム１００に関して上記に概説したように、単一のベース信号および複数の拡張信号に関連する。

スケジューラ１３１は、ＭＵＳＴ ＵＥを選択してペアリングすること、データ送信のためのＤＬサブバンドまたはリソースブロックをスケジューリングまたは割り当てること、およびＵＥの適応変調および符号化（ＡＭＣ：adaptive modulation and coding）を制御することを担当する。ステップ１５０に示すように、周期的および／または非周期的なＣＳＩ測定および報告を実行することを、そのサービス／カバレッジ内のＵＥに要求し、ステップ１５１に示すように、全てのＵＥからＣＳＩ報告を受信することにより、スケジューラ１３１は、ベースＵＥとするＵＥと、およびスケジューリングされるＭＵＳＴのための拡張ＵＥとする１もしくは複数のＵＥと、を選択することが可能となる。

ベースＵＥデータ１３２および拡張ＵＥデータ１３４、１３６は、送信のためのデータサブストリーム１３３、１３５および１３７（つまり、アンテナポート）の数と同数を生成するために、独立してチャネル符号化され、スクランブルされ、変調され、レイヤマッピングされ、最終的に１３２．Ｐ、１３４．Ｐおよび１３６．Ｐとして、プリコーディングされる。

ベースＵＥおよびそれに関連する拡張ＵＥは、同一の送信アンテナポート数を有してもよく、または同一／異なるプリコーディング行列による同一の送信モードを有してもよく、または異なる送信モードを有してもよい。重畳符号化１３８を実行する前に、予め設定されたＥＰＲＥ（リソース要素当たりのエネルギー：energy per resource element）１４２に準拠するために、ベースＵＥのプリコーディングされたサブストリームが電力調整される。そして、予め設定されたＥＰＲＥは、ＲＲＣシグナリングを用いて、ベースＵＥおよび関連する拡張ＵＥに通知される。

最初に（つまり、重畳送信セクションの開始時に）、関連する拡張ＵＥのそれぞれのプリコーディングされたサブストリームは、予め設定された平均ＥＰＲＥ１４３に準拠するために電力調整される。予め設定された平均ＥＰＲＥのみが、ＲＲＣシグナリングを用いて、ベースＵＥに関連する拡張ＵＥに通知される。後続の送信または再送信および確認応答フィードバックにおいて、拡張ＵＥのそれぞれのデータサブストリームは、例えば０．５ｄＢステップサイズなどの予め定義された電力ステップサイズにより、一度に個別に電力調整されてもよい。拡張ＵＥは、送信電力がステップサイズだけ”増加”または”減少”された場合、または関連するデータチャネルに対して変更されない場合、高速シグナリング、つまり、ＤＣＩを使用してｅＮＢのスケジューラによって動的かつ暗示的に通知される。

仮想リソースブロック毎およびデータサブストリーム毎に実行される重畳符号化１３８を実行する場合、スケジューリングされた拡張ＵＥのプリコーディングされた複素シンボルは、対応するベースＵＥのプリコーディングされた複素シンボルに追加される。各アンテナポート上で、重畳符号化された合成シンボルは、ＯＦＤＭ信号生成の前に、リソース要素１４１にマッピングされる。

任意の送信または再送信の場合、物理リソースブロック上の重畳符号化の電力プロファイルは、１４０として表されてもよく、ここで、ベースＵＥの信号のＥＰＲＥは、１４２で示されるように（Ｋ１＋Ｋ２＋Ｋ３） ＰＲＢ上にマッピングされる。拡張ＵＥおよびの信号の平均ＥＰＲＥは、１４３で示され、Ｋ１ ＰＲＢにマッピングされる第１の拡張信号と、Ｋ２ ＰＲＢにマッピングされる第２の拡張信号と、Ｋ３ ＰＲＢにマッピングされる第３の拡張信号と、を含む。さらに、拡張ＵＥ（第１または第２または第３）の瞬時送信電力は、１４５または１４６または１４７により示される。

図１０Ａおよび図１０Ｂは、本発明の実施形態にかかるマルチユーザ重畳送信（ＭＵＳＴ）および受信方法１８０を示す。方法１８０は、ＭＵＳＴをサポートするアドバンストｅＮＢ１８１、１もしくは複数のレガシーＵＥ１８４、および、それぞれがＳＩＣ可能な受信機を含む１もしくは複数のアドバンストＵＥ１８３において実行される。全てのＵＥ１８２は、ｅＮＢ１８１のカバレッジ内に存在する。

２もしくは複数のＵＥ１８２のための重畳送信を実行する前に、ｅＮＢ１８１は、１８５において、全てのＵＥ１８２に周期的および／または非周期的ＣＳＩ測定および報告を実行するように設定する。

１８６において、目的とする（intended）ＵＥからのＣＳＩ報告を受信すると、ｅＮＢは、ＵＥを、適切な遠くのＵＥグループまたは近くのＵＥグループに配置または再配置してもよい。１よりも多くの遠くのＵＥグループが存在してもよく、また、１よりも多くの近くのＵＥグループが存在してもよい。１８７において、ｅＮＢは、近くのＵＥグループからベースＵＥとして１もしくは複数のＵＥを選択し、選択されたベースＵＥのそれぞれに対して、遠くのＵＥグループから１もしくは複数の拡張ＵＥを選択することにより、ＵＥペアリングをさらに実行してもよい。

ベースＵＥは、必ずしもＭＵＳＴを知らされている、または認識している必要はないため、ベースＵＥは、ＳＩＣ可能な受信機を有し得ないレガシーＵＥであってもよく、またはＳＩＣ可能な受信機を有するアドバンストＵＥのいずれであってもよい。対照的に、拡張ＵＥとして選択されるＵＥは、ＳＩＣ可能受信機を含まなければならず、ＭＵＳＴ受信モードで動作するためにｅＮＢにより設定されることになる。

選択されたベースＵＥおよび関連する拡張ＵＥのペアに対して重畳送信セクションを開始する前に、１８８において、ｅＮＢ１８１は、ＲＲＣシグナリングを使用して、設定された拡張信号送信とは異なる設定可能なベース信号のための周期的なＣＳＩ測定および報告を実行するように拡張ＵＥ１８３をさらに設定してもよい。その後、ＣＳＩ報告は、１９４において、設定された拡張ＵＥおよびベースＵＥからのベース信号に対して周期的に受信される。

拡張ＵＥに対するベース信号のＣＳＩ測定および報告設定は、これには限られないが、ベース信号送信モード、ノミネートベースの信号送信電力、およびＣＳＩ報告比（Ｍ：Ｎ）を含んでもよい。ＣＳＩ報告比は、拡張信号ＣＳＩ報告のＭ個ずつに対して、Ｎ個のベース信号ＣＳＩ報告が存在する。非周期的なＣＳＩ報告が構成されている場合、そのような報告はＰＤＳＣＨに関するＮＡＣＫ報告と共に提供される。

図１１は、本発明の実施形態にかかる拡張信号およびベース信号ＣＳＩ報告の時間多重化１６０を示す。具体的には、第１および第２の報告例１６０．ａおよび１６０．ｂが図示されており、第１の報告例１６０．ａは、（１：１）の比率で構成され、第２の報告例１６０．ｂは、（３：１）の比率で構成される。

第１の報告例１６０．ａは、１：１の比率でベース信号の周期的ＣＳＩ報告１６２とインターリーブされた拡張信号の周期的ＣＳＩ報告１６１を示している。

第２の報告例１６０．ｂは、拡張信号の周期的ＣＳＩ報告１６５、ベース信号の周期的ＣＳＩ報告１６６、さらなる拡張信号の周期的ＣＳＩ報告１６７、および、３：１の比率でインターリーブされる、またさらなる拡張信号の周期的ＣＳＩ報告１６８を示している。

ここで、図１０Ａおよび図１０Ｂに戻り、ｅＮＢ１８１は、１８９において、拡張信号の送信電力が増加、減少、または以前の送信と同じを維持するかを示す、送信電力調整情報（ＴＰＩ）を含む、ベース信号のプリコーディング情報を拡張ＵＥ１８３に提供する。このプリコーディング情報は、１９０において重畳変調信号の送信に先立って提供され、既存のＤＣＩフォーマットに含まれる制御情報に加えられる。

いずれの場合においても、ｅＮＢ１８１は、拡張ＵＥから非周期的ＣＳＩ報告を要求するために、ＤＣＩが使用されてもよい。ＣＳＩ測定および報告要求が拡張ＵＥにおける拡張信号に対するものかまたはベース信号に対するものかを示すために、追加のビットがＤＣＩに含まれる。

１９１において、関連する拡張ＵＥ１８３で、ベース信号がまず検出され、受信した重畳変調された信号から除去され、そして、拡張信号が検出され復号される。拡張ＵＥが、拡張ＵＥを目的とする拡張信号の復号に失敗する場合、拡張ＵＥは、ＮＡＣＫの報告と共に、ベース信号の非周期ＣＳＩを報告する。

拡張ＵＥ１８３からＮＡＣＫを受信し、拡張信号が重畳符号化されたベースＵＥ１８４から通常の確認応答フィードバックを受信すると、ｅＮＢ１８１は、拡張ＵＥにおいて、ＮＡＣＫの原因が、ベース信号検出の失敗によるものか、または拡張信号検出および復号の失敗によるものかを決定することが出来る。そして、ｅＮＢ１８１は、次の再送信（１９３）において、適切なＭＵＳＴ電力制御を実行することが出来る。

図１２は、本発明の実施形態にかかるアドバンスト無線通信システム２００を示す。システム２００は、図８のシステム１００と同様であるが、複数のＵＥがベース信号を形成し、単一のＵＥが拡張信号を形成する。

アドバンスト無線通信システム２００は、カバレッジ２０１．ａおよび複数のＵＥ２１０、２１１、２１２、２２０にサービスを提供するセルラ基地局またはｅＮＢの形態のアクセスノード２０１を含む、単一セルのセルラネットワークを含む。アクセスノード２０１は、例えば、ＦＤＤまたはＴＤＤ基地局を含んでもよい。

複数のＵＥは、ＳＩＣの可能なアドバンスト受信機を含まない複数のレガシーＵＥ２１０、２１１および２１２と、ＳＩＣの可能なアドバンスト受信機を含む１もしくは複数のアドバンストＵＥ２２０と、を含む。セルカバレッジ２０１．ａ内のＵＥの位置に応じて、ＵＥ２１０、２１１、２１２等のＵＥは、隣接基地局２０２、または基地局２０１と同一のキャリア周波数により動作するスモールセル基地局から測定出来るほどのセル間干渉２０６を受け得る。

スケジューリングされ、プリコーディングされたデータサブストリームを有する遠くのＵＥとして（ＵＥ２１０のような）第１のＵＥと、同一または異なる送信モードおよびスケジューリングされ、プリコーディングされた同数のサブストリームを有するアドバンスト受信機を利用する近くのＵＥとして（ＵＥ２２０のような）第２のＵＥと、を選択するために、アクセスノード２０１は、ＵＥからのＣＳＩ報告を利用する。ペアリングアルゴリズムは、以下でさらに詳細に定義する。

選択された近くのＵＥ２２０は、高データレートを有し得るので、選択された遠くのＵＥと比較すると、より大きな送信帯域幅を占有する。ｅＮＢ／基地局２０１は、選択された遠くのＵＥと同様のチャネル利得を有する（ＵＥ２１１および２１２のような）１もしくは複数のさらなる遠くのＵＥをさらに選択し、選択された全ての遠くのＵＥの結合されたチャネル帯域幅は、選択された近くのＵＥ２２０のチャネル帯域幅と同じかまたは大きい。

ベース信号２０３．１、２０３．２および２０３．３を提供する遠くのＵＥ２１０、２１１、２１２とペアとなる、拡張信号２０７を提供する近くのＵＥ２２０の選択は、例えば、最大システム容量、または最小送信電力、またはそれらの組み合わせを達成するために、コスト関数（COST function）に従って実行される。

ＶＲＢ２１４における全てのアクティブな送信アンテナポート（つまり、データサブストリーム）にわたって、近くのＵＥの拡張信号２０７が重畳符号化されたベース信号２０３を提供するために、多くとも１つの遠くのＵＥ（つまり、ＵＥ２１０、２１１または２１２）が選択される。ＶＲＢ内において、およびＲＥ毎に、予め設定された拡張信号の平均ＥＰＲＥを満たすために、拡張信号のプリコーディングされたシンボルは、スケーリングされる（つまり、電力調整される）２０５。その後、それは、対応するベース信号のプリコーディングされたシンボルに複素加算され、それは、個々に予め設定されたベース信号のＥＰＲＥを満し、平均送信電力

２１５の重畳変調されたシンボルを生成するために、スケーリングされる２０４。

図１３Ａおよび図１３Ｂは、本発明の実施形態にかかる、方法および対応するチャネル符号化構造２３０を示す。方法および符号化構造２３０は、図９Ａおよび図９Ｂの方法および符号化構造１３０と同様であるが、単一の拡張ＵＥ ＭＵＳＴを有する複数のベースＵＥに関連する。

スケジューラ２３１は、ＭＵＳＴ ＵＥを選択しペアリングすること、データ送信のためのＤＬサブバンドまたはリソースブロックをスケジューリングまたは割り当てること、およびＵＥのＡＭＣを制御することを担当する。ステップ２５０で図示するように、そのサービス／カバレッジ内のＵＥに周期的および／または非周期的ＣＳＩ測定および報告を実行することを要求し、ステップ２５１で図示するように、全てのＵＥからＣＳＩ報告を受信することにより、スケジューラ２３１は、複数のＵＥをベースＵＥとして、１つのＵＥをＭＵＳＴのための拡張ＵＥとして選択することが出来る。

送信のためのデータサブストリーム２３３、２３７、２３５（つまり、アンテナポート）の数と同数を生成するために、ベースＵＥデータ２３２、２３６および関連する拡張ＵＥデータ２３４は、独立してチャネル符号化され、スクランブルされ、変調され、レイヤマッピングされ、２３２．Ｐ、２３６．Ｐおよび２３４．Ｐとして最終的にプリコーディングされる。

ベースＵＥおよびそれらの関連する拡張ＵＥは、同じ数の送信アンテナポートを有してもよい。ベース信号を形成する全てのベースＵＥは、同一送信モードを有してもよく、同一プリコーディング情報を有してもよく、有していなくてもよい。拡張ＵＥは、ベースＵＥと、同一送信モードおよび同一／異なるプリコーディング情報、またを有していてもよく、または異なる送信モードであってもよい。

重畳符号化（２３８）を実行する前に、各ベースＵＥのプリコーディングされたサブストリームは、予め設定された平均ＥＰＲＥ２４２に準拠するように電力調整される。予め設定されたＥＰＲＥは、ＲＲＣシグナリングを使用して、ベースＵＥのそれぞれに個別に通知される。予め設定された平均ＥＰＲＥ２４２はまた、拡張ＵＥに通知されてもよい。

最初に（つまり、重畳送信セクションの開始時に）、関連する拡張ＵＥのプリコーディングされたサブストリームは、他の予め設定された平均ＥＰＲＥ２４３に準拠するように電力調整され、予め設定された平均ＥＰＲＥはまた、ＲＲＣシグナリングを使用して、上記ベースＵＥと関連する拡張ＵＥに通知される。後続の送信または再送信、および肯定応答フィードバックにおいて、拡張ＵＥのデータサブストリームは、例えば、０．５ｄＢのステップサイズのように、予め定義された電力ステップサイズにより電力調整されてもよい。送信電力がステップサイズにより”増加”または”減少”、または関連するデータチャネルに対して変更されず維持される場合、拡張ＵＥは、高速シグナリング、つまり、ＤＣＩを使用してスケジューラにより動的に暗示的に通知される。

仮想リソースブロック毎に、およびデータサブストリーム毎に実行される重畳符号化２３８を実行する場合、スケジューリングされた拡張ＵＥのプリコーディングされた複素シンボルは、対応するベースＵＥのプリコーディングされた複素シンボルに追加される。そして、各アンテナポートにおいて、重畳符号化された複素シンボルは、ＯＦＤＭ信号生成の前にリソースエレメント２４１にマッピングされる。

任意の送信または再送信の場合、物理リソースブロック上の重畳符号化の電力プロファイルは、２４０として表されるように、第１のベースＵＥの信号のＥＰＲＥは、２４５により示されるようにＫ１ ＰＲＢにマッピングされる。第２のベースＵＥの信号のＥＰＲＥは、２４６に示されるようにＫ２ ＰＲＢにマッピングされ、第３のベースＵＥの信号のＥＰＲＥは、２４７に示されるようにＫ３ ＰＲＢにマッピングされる。全てのベースの信号２４２にわたる平均ＥＰＲＥは、ＣＳＩ測定のために関連する拡張ＵＥにＲＲＣシグナリングされる。拡張ＵＥの信号の平均ＥＰＲＥは、２４３により示されるように、（Ｋ１＋Ｋ２＋Ｋ３） ＰＲＢにマッピングされた。

当業者であれば、図１０Ａおよび図１０Ｂの方法１８０を、上述したように、単一のベースＵＥおよび複数の関連する拡張ＵＥと共に使用できることを容易に理解するであろう。

（もしあれば）本明細書および特許請求の範囲において、「含む」という用語および「含む」および「備える」を含むその派生語は、記載された整数の各々を含み、１もしくは複数のさらなる整数の包含を排除するものではない。

本明細書を通じて、「一実施形態」または「実施形態」は、実施形態に関連して説明された特定の特徴、構造または特性が本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。したがって、本明細書を通して様々な箇所で「一実施形態では（において）」または「実施形態では（において）」という表現の出現は、必ずしもすべてが同じ実施形態を指しているわけではない。さらに、特定の特徴、構造、または特性は、１または複数の組み合わせで任意の適切な手法において組み合わされてもよい。

法律に従って、本発明は、構造的または組織的特徴に多かれ少なかれ特定の言語で記載されている。本明細書に記載された手段が、本発明を実施する好ましい形態を含むとは言え、本発明が示された、または説明された特定の特徴に限定されるべきではないことは理解されるべきである。したがって、本発明は、（もしあれば）当業者によって適切に解釈される、添付の特許請求の範囲の適切なスコープの範囲内において、任意の形態または改変で請求される。

本出願は、２０１５年１１月５日に出願されたオーストラリア仮特許出願第２０１５９０４５３７号に基づく優先権の利益を主張するものであり、その開示はその全体が参照により本明細書に組み込まれる。

Claims (33)

1. 複数のＵＥおよびアドバンスト基地局を含むアドバンスト無線通信システムにおいて使用されるデータ通信方法であって、
   前記複数のＵＥによって提供される第１のチャネル状態情報（ＣＳＩ）に従って、１もしくは複数のベースＵＥおよび１もしくは複数の拡張ＵＥを選択することと、
   前記アドバンスト基地局から前記１もしくは複数のベースＵＥおよび前記１もしくは複数の拡張ＵＥにデータの重畳変調されたストリームを送信することと、を含み、
   前記データのストリームは、前記１もしくは複数のベースＵＥのためのプリコーディングされたシンボルのストリング、および前記１もしくは複数の拡張ＵＥのためのプリコーディングされたシンボルのストリングを含み、
   前記１もしくは複数の拡張ＵＥのための前記プリコーディングされたシンボルは、前記１もしくは複数のベースＵＥのための前記プリコーディングされたシンボルにおいて重畳変調される、方法。
2. 第１のＣＳＩ報告の形式において前記第１のＣＳＩを受信することと、
   第２のＣＳＩ報告の形式において前記１もしくは複数の拡張ＵＥから第２のＣＳＩを受信することと、をさらに含む請求項１に記載の方法。
3. 前記１もしくは複数の拡張ＵＥに、前記第２のＣＳＩのレポート設定を定義する第２のＣＳＩ報告設定を送信することをさらに含む、請求項２に記載の方法。
4. 前記第２のＣＳＩ報告設定は、無線リソース制御（ＲＲＣ：Radio Resource Control）シグナリングにおいて送信される、請求項３に記載の方法。
5. 前記第２のＣＳＩ報告設定は、拡張ダウンリンク制御情報（ＤＣＩ：downlink control information）において送信される第２のＣＳＩ非周期報告要求を含む、請求項３に記載の方法。
6. データの前記重畳変調されたストリームは、前記拡張ＤＣＩとして同一のスケジューリングされたダウンリンク（ＤＬ）サブフレームにおいて送信される、請求項５に記載の方法。
7. 前記拡張ＤＣＩは、
   送信電力が増加したか、減少したか、または同一に維持されたかを示す送信電力情報（ＴＰＩ：transmit power information）フィールドと、
   第１のＣＳＩ報告が要求されたか、または第２のＣＳＩ報告が要求されたかを示すＣＳＩタイプフィールドと、
   を含む、請求項５に記載の方法。
8. 前記ＴＰＩフィールドは、前記送信電力が、予め定義されたステップサイズにより増加したか、または減少したかを示す、請求項７に記載の方法。
9. 前記第１および第２のＣＳＩ報告は、時間多重される、請求項２に記載の方法。
10. 前記第１のＣＳＩは、３ＧＰＰ ＬＴＥ リリース１３またはそれ以前に準拠する、請求項２に記載の方法。
11. 前記第２のＣＳＩ報告は、前記１もしくは複数の拡張ＵＥのうちの１の拡張ＵＥからのＮＡＣＫフィードバックに少なくとも部分的に関連して受信される、請求項２に記載の方法。
12. 前記第１のＣＳＩの報告設定を定義する第１のＣＳＩ報告設定を前記複数のＵＥに送信することをさらに含む、請求項２に記載の方法。
13. 前記第１のＣＳＩ報告設定は、無線リソース制御（ＲＲＣ）シグナリングにおいて送信される、請求項１２に記載の方法。
14. 前記第２の設定は、マルチユーザ多重送信（ＭＵＳＴ：Multi User Superposition Transmission）がアクティベートされたかを示す、ＭＵＳＴ有効ビットを含む、請求項３に記載の方法。
15. 前記第２の設定は、前記１もしくは複数のベースＵＥに関連する送信モード情報を含む、請求項３に記載の方法。
16. 前記第２の設定は、リソースエレメント当たりの平均エネルギー（ＥＰＲＥ：energy per resource element）の形式において、前記１もしくは複数のベースＵＥのデータに関連する送信電力を含む、請求項３に記載の方法。
17. 前記第２の設定は、Ｍ個の第１のＣＳＩ報告毎にＮ個の第２のＣＳＩ報告が存在することを示すＣＳＩ報告比（Ｍ：Ｎ）を含む、請求項３に記載の方法。
18. 前記第２の設定は、非周期的な第２のＣＳＩ報告がＮＡＣＫフィードバックと共に送信されるべきかを示すＮＡＣＫ有効ビット上の非周期的な第２のＣＳＩ報告を含む、請求項３に記載の方法。
19. 前記第２のＣＳＩ報告は、前記拡張ＵＥにおいて前記ベースＵＥのためのデータの受信に関連する、請求項２に記載の方法。
20. 前記複数のＵＥは、レガシーＵＥおよびアドバンストＵＥを含み、前記１もしくは複数の拡張ＵＥは、アドバンストＵＥを含み、レガシーＵＥを含まない、請求項１に記載の方法。
21. 前記１もしくは複数のベースＵＥは、単一のベースＵＥを含み、前記１もしくは複数の拡張ＵＥは、複数の拡張ＵＥを含む、請求項１に記載の方法。
22. 前記１もしくは複数のベースＵＥは、複数のベースＵＥを含み、前記１もしくは複数の拡張ＵＥは、単一の拡張ＵＥを含む、請求項１に記載の方法。
23. 前記１もしくは複数の拡張ＵＥのそれぞれは、マルチユーザ重畳変調信号を検出し、復号が可能な、連続干渉キャンセレーション（ＳＩＣ：successive interference cancellation）受信機を含む、請求項１に記載の方法。
24. 前記１もしくは複数のベースＵＥは、ＳＩＣ受信機を含まない、請求項１に記載の方法。
25. 前記複数のＵＥを高チャネル利得ＵＥの１もしくは複数のグループと、低チャネル利得ＵＥの１もしくは複数のグループと、にグループ化することをさらに含み、前記１もしくは複数のベースＵＥは、低チャネル利得ＵＥグループから選択され、１もしくは複数の拡張ＵＥは、高チャネル利得ＵＥグループから選択される、請求項１に記載の方法。
26. 前記１もしくは複数のベースＵＥおよび前記１もしくは複数の拡張ＵＥは、同数の送信アンテナポートを使用するように構成される、請求項１に記載の方法。
27. 前記１もしくは複数のベースＵＥは、同一送信モードを使用するように構成される、請求項２６に記載の方法。
28. 前記１もしくは複数のベースＵＥおよび前記１もしくは複数の拡張ＵＥに送信される前記データは、同数のプリコーディングされたシンボルデータサブストリームを生成するために、独立してチャネル符号化され、スクランブルされ、チャネル変調され、レイヤマッピングされ、プリコーディングされる、請求項１に記載の方法。
29. 前記１もしくは複数のベースＵＥと前記１もしくは複数の拡張ＵＥとの間で共有するためにスケジューリングされたリソースブロック（ＲＢ）において、前記拡張ＵＥの前記プリコーディングされたシンボルは、データの前記重畳変調されたストリームを生成するために、前記ベースＵＥの前記対応するプリコーディングされたシンボルに複素数加算される、請求項２８に記載の方法。
30. 前記拡張ＵＥの前記シンボルは、前記ベースＵＥの前記対応するシンボルに加算される前に電力調整される、請求項２９に記載の方法。
31. 前記ＣＳＩは、前記ＵＥのそれぞれのための予め定義された送信電力テーブルに対応するＳＩＮＲポイントを補間するために使用され、前記補間されたＳＩＮＲポイントは、前記１もしくは複数のベースＵＥおよび前記１もしくは複数の拡張ＵＥを選択するときに、重畳変調送信のためのベースおよび拡張ＵＥの所望するペアを探索するために使用される、請求項１に記載の方法。
32. 予め定義されたコストベース容量関数、送信電力関数、またはそれらの組み合わせは、前記１もしくは複数のベースＵＥおよび前記１もしくは複数の拡張ＵＥを選択するために使用される、請求項３１に記載の方法。
33. 複数のＵＥと、
    アドバンスト基地局と、を含み、
    前記アドバンスト基地局は、
    前記複数のＵＥにより提供される第１のチャネル状態情報（ＣＳＩ：channel state information）に従って、１もしくは複数のベースＵＥおよび１もしくは複数の拡張ＵＥを選択し、
    前記１もしくは複数のベースＵＥおよび前記１もしくは複数の拡張ＵＥにデータの重畳変調されたストリームを送信するように構成され、
    データの前記ストリームは、前記１もしくは複数のベースＵＥのためのプリコーディングされたシンボルのストリングと、前記１もしくは複数の拡張ＵＥのためのプリコーディングされたストリングと、を含み、前記１もしくは複数の拡張ＵＥのための前記プリコーディングされたシンボルは、前記１もしくは複数のベースＵＥのための前記プリコーディングされたシンボルに重畳変調される、アドバンスト無線通信システム。

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