JP5420767B2 - 多地点協調送信のための改善 - Google Patents

Description

本発明は、複数のネットワーク要素及び／又は端末を必要とする協調送信、特に多地点協調（ＣｏＭＰ）送信に伴う改善に関連する装置、方法及びコンピュータプログラム製品に関する。

本明細書で使用する略語には以下の意味を適用する。
Ａ＆Ｆ：増幅及び転送
ＡＰ：アンテナポート
ＢＥＲ：ビット誤り率
ＢＳ：基地局
ＣＡＳ：協調エリア
ＣＣＥ：制御チャネル要素
ＣＤＦ：累積分布関数
Ｃ−ＭＩＭＯ：協調多入力多出力
ＣｏＭＰ：多地点協調
ＣＯＯＰＡ：協調アンテナ
ＣＱＩ：チャネル品質インジケータ
ＣＲＳ：共通基準信号
ＣＳＩ：チャネル状態情報
Ｄ＆Ｆ：復号及び転送
ＤＬ：ダウンリンク
ｅＮＢ：進化型ノードＢ（ｅノードＢ）
ＦＤＤ：周波数分割二重複信
ＧＩ：ガードインターバル
ＨＡＲＱ：ハイブリッド自動再送要求
ＬＯＳ：見通し線
ＭＳ：移動局
ＭＣＳ：変調及び符号化方式
ＭＩＭＯ：多入力多出力
ＭＵ−ＭＩＭＯ：マルチユーザＭIＭＯ
ＮＢ：ノードＢ
ＯＦＤＭ：直交周波数分割多重化
ＯＦＤＭＡ：直交周波数分割多元接続
ＰＤＣＣＨ：物理ダウンリンク制御チャネル
ｐＤＲＳ：事前符号化専用基準信号
ＰＤＳＣＨ：物理ダウンリンク共有チャネル
ＰＲＢ：物理リソースブロック
Ｒ８：リリース８
ＲＢ：リソースブロック
ＲＥ：リソース要素
ＲＮＴＩ：無線ネットワーク一時識別子
ＲＳ：基準信号
ＲＲＭ：無線リソース管理
ＲＳ：基準信号
ＳＣ：副搬送波
ＳＤＭ：空間分割多重化
ＳＩＮＲ：信号対雑音及び干渉比
ＴＤＭ：時分割多重化
ＴＤＤ：時分割二重複信
ＵＥ：ユーザ装置
ＺＦ：ゼロフォーシング

本出願は、とりわけ、及び限定されるわけではないが、チャネル推定に関する。ＵＥが高速移動中の場合、無線チャネルの時間変動及び周波数選択性が大きくなるので、一般に広帯域移動無線システムのためのチャネル推定は難題である。異なる送信サイトからのデータ信号をコヒーレントに事前符号化することが意図される協調アンテナ（ＣＯＯＰＡ）システムの場合、無線チャネルの数が増え、チャネル状態情報（ＣＳＩ）推定に関して高い精度も要求されるため、この難題はさらに困難となる。

近年、３ＧＰＰでは、いわゆるＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄにおいて、性能を大幅に向上させるための研究項目技術を調査しており、いわゆる多地点協調送信（ＣｏＭＰ）が、スペクトル効率を高めるための主要な技術の１つであることが分かってきた。様々なＣｏＭＰ技術が知られており、より強力な技術では、異なるｅＮＢから複数のＵＥへ事前符号化データを同じ時間周波数リソース上で同時に送信する。コヒーレントな事前符号化を行うことで、複雑さが増し、チャネル推定、フィードバック及び戻りトラフィックに関するオーバヘッドがかなり増えるが、最適な干渉除去が可能になり、固有のダイバーシティ利得が得られるため大幅な性能向上が約束される。理論からは、約数百パーセントの大きな利得が予測された。

ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄは、ＬＴＥリリース８からの進化版と見なされるので、一般に完全な後方互換性が求められる。

しかしながら、ＣｏＭＰに使用する技術は、ＬＴＥリリース８などで現在使用されている技術と一致しない部分があるので、特にＣｏＭＰに関しては、この後方互換性が問題となる。

さらに、（チャネル状態情報（ＣＳＩ）基準信号（ＲＳ）、事前復号専用基準信号（ｐＤＲＳ、復調基準信号ＤＭ−ＲＳとしても知られている）、及び共通基準信号（ＣＲＳ）などの）異なる種類の基準信号に関連して大きなオーバヘッドが生じ、これがＣｏＭＰにより実現される改善を損なう可能性があるという問題が生じる。

また、この問題は、ＭＵ−ＭＩＭＯ（マルチユーザ多入力多出力）などの、ＣｏＭＰ以外の協調送信技術でも発生する可能性がある。

従って、上記の従来技術の問題点を克服することが本発明の目的である。

第１の態様では、リソース要素上におけるネットワーク制御要素と端末の間の協調送信を制御する。リソース要素が特定の要素を含むかどうかを検出し、リソース要素が特定の要素を含まないことが検出された場合、協調送信のためのリソース要素を選択する。

特定の要素は、（ＣＲＳ（共通基準信号）などの）基準信号、又は制御チャネルに使用される（ＰＤＣＣＨ(物理ダウンリンク制御チャネル)シンボルなどの）制御チャネルシンボルとすることができる。

さらなる態様では、ネットワーク制御要素と端末の間の協調送信においてリソースブロックのリソース要素における基準信号の送信を制御する。一連の基準信号に対して、全ての端末向けの単一の基準信号を使用し、この単一の基準信号を各端末に対して空間的に事前符号化する。

基準信号は、ｐＤＲＳ（事前符号化専用基準信号）とすることができる。

さらなる態様では、直交事前符号化専用基準信号をネットワーク要素から端末に送信する。端末が、この事前符号化専用基準信号を使用してチャネル推定結果を推定し、ネットワーク要素が、このチャネル推定結果を端末から受け取る。ネットワーク要素は、受け取ったチャネル推定結果に基づいてチャネル情報を特定する。

上述した協調送信は、多地点協調（ＣｏＭＰ）送信、又はマルチユーザ多入力多出力（ＭＵ−ＭＩＭＯ）送信、又は同様のものとすることができる。

添付図面とともに行う以下の本発明の実施形態の詳細な説明から、これらの及びその他の目標、特徴、詳細及び利点がより完全に明らかになるであろう。

３つの異なる周波数シフトの場合のＬＴＥリリース８のＣＲＳの位置を示す図である。 第１及び第２の実施形態による方法を示す図である。 第１及び第２の実施形態による装置を示す図である。 ＣＲＳが協調する、他のＲＥ上での協調が可能な従来のＣｏＭＰ方式を示す図である。 第１の実施形態による、ＣＲＳに起因してセル３のＲＥがブロックされた場合のサイズを縮小した協調エリアを示す図である。 第１の実施形態による、データ認識、ＣＲＳ（スクランブリング、シードなど）、及び全てのセルの推定される無線チャネルに基づいて、非協調セルのＣＲＳに起因する干渉を事前補償してサイズを縮小した協調エリアに変えることを示す図である。 第２の実施形態によるＣｏＭＰの基本概念を示す図である。 ３セルＣｏＭＰ送信の場合のＰＤＣＣＨ不一致を示す図である。 第２の実施形態による、他のセルにおいてＰＤＣＣＨ送信が依然として実行されていることによりブロックされるセルの数に依存する異なるサイズの協調エリアを示す図である。 第２の実施形態による、他のセルにおいてＰＤＣＣＨ送信が依然として実行されていることによりブロックされるセルの数に依存する異なるサイズの協調エリアを示す図である。 第２の実施形態による、他のセルにおいてＰＤＣＣＨ送信が依然として実行されていることによりブロックされるセルの数に依存する異なるサイズの協調エリアを示す図である。 第２の実施形態による、異なる局面の場合の１つのユーザ装置（ＵＥ３）のみの復調を示す図である。 第２の実施形態による、異なる局面の場合の１つのユーザ装置（ＵＥ３）のみの復調を示す図である。 第２の実施形態による、異なる局面の場合の１つのユーザ装置（ＵＥ３）のみの復調を示す図である。 第２の実施形態による、可変数の協調するｅＮＢに起因して１つのＰＲＢにわたって変化する干渉及びＢＥＲを示す図である。 第３の実施形態による方法を示す図である。 第３の実施形態による装置を示す図である。 第３及び第４の実施形態に関連して異なる数のアンテナ要素を有する４つのｅＮＢを含むＣｏＭＰエリアを示す図である。 第４の実施形態による方法を示す図である。 第４の実施形態による方法を示す図である。 第４の実施形態による装置を示す図である。 第４の実施形態による装置を示す図である。 第４の実施形態による統合ＲＳ方式を示す図である。 第４の実施形態による手順を適用した場合の、ＣＲＳ、ＣＳＩ-ＲＳ及びｐＤＲＳのＣＳＩ推定精度の典型的な特徴、並びに見込まれる結合利得の結果を示す図である。 第４の実施形態による、２つの後続するサブフレームを組み合わせたｐＤＲＳの考えられる割り当てを示す図である。 第４の実施形態による手順のシミュレーション結果を示す図である。 第４の実施形態による手順のシミュレーション結果を示す図である。 第４の実施形態による手順のシミュレーション結果を示す図である。

以下では、実施形態の一般例及び特定例を参照することにより、本発明の実施形態を説明する。しかしながら、この説明は一例として行うものにすぎず、決して説明する実施形態により本発明が限定されると理解すべきではない。

第１の実施形態
本発明の第１の実施形態では、（リリース８で定義されるような）周波数シフトと組み合わせたＣｏＭＰ送信を検討する。

以下、これに関連する従来技術について説明する。

ＬＴＥリリース８では、いわゆる共通基準信号（ＣＲＳ）のグリッドが定義されている。例えば、アンテナポートＡＰ１は、ＯＦＤＭシンボル１、５、９及び１２における６番目の副搬送波ごとにＲＳを有する。ＬＴＥは、周波数再利用１のセルラー無線システムであるため、全てのセルは、セル固有のＣＲＳを特定のスクランブリングシーケンスで送信する。異なるセルからのＣＲＳ間のセル間干渉を低減するために、さらに３つの異なるいわゆる周波数シフトが定義されており、すなわちセル１のＣＲＳは、例えば対応するＯＦＤＭシンボルにおける副搬送波（ＳＣ）ＳＣ１から開始し、セル２のＣＲＳはＳＣ２から開始し、セル３のＣＲＳはＳＣ３から開始する。周波数シフトは、セルＩＤに強く連結され、隣接するセルからのＣＲＳが他のセルからの同じＲＳ信号と常に衝突するのを避け、これにより全体的な（マルチ）セルチャネル推定の精度を向上させる。

移動体通信事業者（ＭＮＯ）は、対応するセルＩＤをサイトに割り当てることにより、周波数シフトを制御することができる。

ＬＴＥリリース８では、個々のセルが、ＣＲＳに使用されていない全てのリソース要素（ＲＥ）を、いわゆる物理ダウンリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）を介したデータ送信に使用することができる。

上述したように、いわゆる多地点協調送信（ＣｏＭＰ）は、スペクトル効率を高めるための主要な技術の１つであることが分かってきた。ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄは、ＬＴＥリリース８からの進化版と見なされるので、一般に完全な後方互換性が求められる。これには、ＣＲＳを完全にＬＴＥリリース８に沿って送信すべきであることが含まれる。これにより、リリース８からの周波数シフトに関して言えば、ＣＲＳを搬送するＲＥの周波数シフトが異なる協調セルにおいて異なる場合、ｅＮＢ協調の衝突が生じる。これらのＲＥは、１つのセルでデータビンを搬送し、他のＣＲＳでは、全てのセルからの同時送信を避ける。

今後の手段としてのＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄでは、時間的及び周波数的に疎なＣＳＩ推定のためのいわゆるＣＳＩ−ＲＳ、さらにはＣｏＭＰ又は８個のＴＸアンテナに使用されるリソース上に復調のためのｐＤＲＳが存在することが同意されている。また、リリース８のＵＥのための完全な後方互換性を有する目的で、リリース８のＣＲＳが存在するようになる。

上述したように、具体的には、正しく事前符号化されたデータ信号を全てのｅＮＢが同じＲＥ上で同時に送信する必要があるという、リリース８のために定義されたセル固有の周波数シフトがＣｏＭＰシステムにとっての課題である。

この課題は、図１から明らかになる。図１には、３つの異なる周波数シフトの場合のＬＴＥリリース８のＣＲＳの位置を示している。具体的に言えば、図１には、いわゆる物理リソースブロック（ＰＲＢ）の一部を３つのセルについて示している。ＰＲＢの対が、１２個のＳＣ及び１４個のＯＦＤＭシンボルで構成され、長さ１ｍｓのいわゆるサブフレームを形成する。ここでは、十分であるという理由で１２個のＳＣのうちの３つしか示していない。各セルには異なる周波数シフトが与えられており、すなわち１つのＳＣごとにＣＲＳの位置がシフトしていることがはっきりと分かる。セルの１つでＣＲＳを搬送するＲＥでは、全てのｅＮＢからの共通の同時送信が不可能なので、これらのＲＥ上の協調はブロックされる。

ここでは、１つのＡＰ、すなわちＡＰ０しか分析していないが、基本的状況は、他のＡＰ、すなわちＡＰ１〜３に関しても全く同様である。

考慮を要するさらなる問題点は、ＣｏＭＰ送信ではいわゆる透過的な事前符号化の解決策への傾向が強く、すなわちＵＥがｅＮＢにおいて適用される事前符号器を認識しない点である。このため、例えば、今後の方策では、ＵＥにおける復調にいわゆる事前符号化専用ＲＳ（ｐＤＲＳ）を使用し、明確なＵＥの通知を伴わずにあらゆる事前符号化方式を可能にすることが同意されている。

上述したように、周波数シフトの問題の解決策として、ネットワーク内のセルＩＤを制御して異なる周波数シフトを回避できるようにすることが提案されている。

今日では、既にＭＮＯによってネットワーク計画が許可されているため、この解決策は、ＬＴＥ又はＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄへの変更を必要としないという利点がある。にも関わらず、以下のような重大な問題がいくつか存在する。
− シフトされていないＣＲＳに基づくマルチセルチャネル推定の精度が影響を受け、少なくともリリース８のＵＥ性能が低下する可能性がある。
− シフトの不在により、最初の３つのＯＦＤＭシンボル内のＰＤＣＣＨに（干渉ランダム化の低下などの）いくらかの影響が及ぶ可能性がある。
− ＭＮＯが、実行中のＬＴＥリリース８のネットワークを有し、対応する周波数シフトが既にセルＩＤに割り当てられている可能性があり、従ってセルＩＤを再編成すると、何らかの面倒なＲＲＭ（無線リソース管理）の問題が生じることがある。
− 対応する周波数シフトを含むセルＩＤが、いわゆる一次及び二次同期チャネル（ＰＳＳ／ＳＳＳ）のためのコードも定義する。従って、周波数シフトを行わないと、使用するコードが減るので、全体的な同期化処理が影響を受ける可能性がある。
− ＬＯＳ（見通し線）及びＮＬＯＳ（非見通し線）が変化する状態で強力なシャドウイングを行う場合、遠方のｅＮＢが最も強力な干渉元として存在する可能性がある。このため、協調エリアのユーザ中心の定義は、ＵＥが体験する最も強力な干渉波に基づいて協調エリアを定義するようなシナリオでより強力なものになる。これにより、セル計画による周波数シフトの回避が複雑になる。これを解決するための唯一の可能性は、ネットワーク全体で同じ周波数シフトを適用することである。

この問題を克服するための別の可能性は、隣接する無線セル内のＣＲＳを搬送するＲＥに対してブランキングを使用することである。これは、見事な解決策である。一方、これにより、２つのＡＰのみをサポートするのに約３０％という極めて大きなオーバヘッドが生じる。このようなオーバヘッドは、非常に大きいと考えられる。

従って、本実施形態の目的は、協調無線セルの周波数シフトが異なるＣＲＳの場合、コヒーレントな事前符号化を可能にするＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄに、ＬＴＥリリース８後方互換性のあるＣｏＭＰ送信方式の解決策を提供することである。

本実施形態によれば、現在ＣＲＳを全く送信していない協調エリアのｅＮＢ及びＵＥに協調が制限される。

以下では、第１の実施形態による方法を示す図２Ａ、及び第１の実施形態による装置の例としての制御ユニット（ＣＵ）を示す図２Ｂを参照することにより、第１の実施形態のより一般的な例について説明する。

図２Ａには、第１の実施形態による、リソース要素上におけるネットワーク制御要素と端末の間の多地点協調送信を制御する方法の一般例を示している。ステップＳ１１において、リソース要素が特定の要素を含むかどうかを検出し、リソース要素が特定の要素を含まないことが検出された場合、ステップＳ１２において、協調移動送信のためのリソース要素を選択する。

図２Ｂには、第１の実施形態による装置の例を示している。ここでは、この装置を中央ユニット（ＣＵ）又はその一部とするが、代わりにこの装置を他の適当な要素、例えばノードＢ又はｅノードＢ、又はその一部とすることもできる。装置は、送信コントローラ（送信制御手段）１１を備え、リソース要素上におけるネットワーク制御要素と端末の間の多地点協調送信を制御する。さらに、この装置は、リソース要素（ＲＥ）が特定の要素を含むかどうかを検出する検出器（検出手段）１２を備える。さらに、装置は、リソース要素が特定の要素を含まないことが検出された場合に協調移動送信のためのリソース要素を選択する選択器１３を備える。

なお、送信コントローラ１１、検出器１２及び選択器１３を１つのユニットとして提供することもできる。すなわち、例えば、ＣＵのプロセッサ又はｅノードＢ（図示せず）を、これらの要素の機能を実行するように構成することができる。

従って、第１の実施形態によれば、特定の要素を含まないリソース要素のみが実際に協調移動送信（ＣｏＭＰ）に使用される。

第１の実施形態のより特定例によれば、特定の要素が、上述した共通基準信号（ＣＲＳ）などの基準信号を含む。

以下、さらに良く理解するために図３及び図４を参照する。図３には、ＣＲＳが協調し、他のＲＥに基づいて連携できる従来のＣｏＭＰ方式を示している。図４には、本実施形態による、ＣＲＳに起因してセル３におけるＲＥがブロックされた場合のサイズを縮小した協調エリアを示している。以下で説明するように、ｅＮＢ３からＵＥ１及びＵＥ２への既知の無線チャネルに関しては、セルのＣＲＳに起因するこのＣＲＳからの干渉を補正することができる。

図３では、例えば対応するネットワーク計画により保証できる周波数シフトを想定しておらず、上述した不都合については無視する。この場合、ＣｏＭＰの観点から見れば状況は容易であり、３つのＵＥ全てが、ＣＲＳを含まない全てのＲＥに基づいてサービスを受ける。ＣＲＳを含むＲＥが協調に使用されることはなく、リリース８対応のＣＲＳの送信にのみ使用される。

図４では、周波数シフトが導入されている。従来、このことは、これらのＲＥ上に協調が全く存在しないことを意味する（例えば、セル３がＣＲＳ信号を送信するＲＥ２を参照）。

ここでは、このＲＥに関して協調をセル１及びセル２に制限し、これによりできる限り多くの協調利得を達成できるようにすることを提案する。一方、従来の解決策に比べ、セル３からのＣＲＳ信号送信に起因して干渉が増加するという不都合が生じるようになる。

しかしながら、発明者らはここで、既知の干渉は干渉でないことを思い出す必要がある。これにより、２つの異なる選択肢が広がる。
ａ）セル３からＵＥ１及びＵＥ２への既知の無線チャネル、並びに対応するセル固有のスクランブリングシーケンスや周波数シフトなどを含む既知のＣＲＳに基づき、ＵＥにおいて干渉除去を行うこと。この選択肢では、ＵＥが、対応するＣＲＳ送信信号を計算し、これらを対応する無線チャネルｈ₁₃及びｈ₂₃で乗算するために、ＵＥにサービスを提供する全てのセルＩＤを知る必要があるので、非透過的な解決策が導かれる。また、事前符号化を知る必要もある。この場合、ＵＥは、その復号信号からｈ₁₃＊Ｔｘ_CRS,cell3（Ｔｘ_CRS,cell3は、セル３のＣＲＳの送信信号である）を減算して干渉の無いバージョンを得る。なお、コヒーレントな事前符号化では、協調に参加しているセルに関する無線チャネルの報告をまとめる必要があるので、対応するこれらのセルのＩＤはＵＥにおいてなんとか分かるが、事前符号化は非常に速く変化することがある。
ｂ）セル３からのＣＲＳに起因する中央ユニット（ＣＵ）内の干渉に、対応する事前補償によって対処することにより、完全にＵＥ透過的な解決策が可能となる。ＣＵでは、少なくともここで調査するコヒーレントな事前符号化の解決策に、全てのｅＮＢから全ての協調するＵＥへの無線チャネル、周波数シフト、セルＩＤ、スクランブリングシーケンス、現在のＰＲＢのための協調セルなどのとにかく全ての情報が利用可能になる。これにより、ＵＥ１に関してはｈ₁₃＊Ｔｘ_CRS,cell3を、及びＵＥ２に関してはｈ₂₃＊Ｔｘ_CRS,cell3をＣＵにおいて減算しておくことが可能になる。

図５は、提案する事前補償の概略図であり、データの認識、ＣＲＳ（スクランブリング、シードなど）、及び全てのセルの推定される無線チャネルに基づいて、非協調セルのＣＲＳに起因する干渉を事前補償して、サイズを縮小した協調エリアに変えることを示している。図５に示すように、セル１及びセル２のみがＣｏＭＰ送信に参加している。ｈ₁₃及びｈ₂₃によって示す破線の二重矢印は、セル３からＵＥ１及びＵＥ２へのＣＲＳに起因する干渉を示している。

本実施形態による方式にはいくつかの利点がある。
− セル固有の周波数シフトを示すリリース８のＣＲＳと完全に後方互換性のある解決策が可能になる。
− 周波数シフトの不在及びマルチセルチャネル推定の性能低下に起因する、ＰＤＣＣＨ、又はＰＳＳ／ＳＳＳに基づく同期に伴うあらゆる複雑さが回避される。
− 特定のセルＩＤの計画が必要ない。
− 解決策が完全に透過的であり、これが主な利点である。上述したように、ＵＥに対して非透過的な解決策も可能である。ＵＥは、周波数シフトの問題を全く知ることなく、追加の処理要件もない。
− 通常は十分に考えられるような、協調エリアのサイズが制限されることによる性能劣化がない。これを理解するには、セル間干渉を克服するためにコヒーレントな事前符号化を適用し、この協調エリア内の干渉を、協調エリア間干渉のみが残るように除去することを踏まえる必要がある。この意味では、ＣＲＳ送信に起因する干渉を対応する事前補償によって除去すると、このセルとの実際の協調と同じ効果が得られる。
− また、提案するレートマッチングを単純化する方式では、周波数シフトを行う場合の使用可能なリソースの全体数と、周波数シフトを行わない場合の使用可能なリソースの全体数が変化しない。周波数シフトを伴わない従来の協調の場合、ＰＤＳＣＨでは３つのＲＥのうち、いずれのセルによっても使用されないＲＥが１つ存在する。従って、３つのＵＥにサービスを提供するＲＥは全体として２つ存在し、すなわち９個のデータビンのうち全体として６個をデータ送信に使用することができる。周波数シフトの場合、サービスを受けるＵＥが３×２個存在し、この場合もデータビンは９個のうちの６個である。
− コヒーレントな事前符号化の場合、追加のフィードバック又はチャネル推定は必要なく、全体的な方式がこれに沿って設計されている場合、全ての必要な情報が既に利用可能である。

第２の実施形態
第２の実施形態では、第１の実施形態と同様に、特定の要素を含む基準要素をＣｏＭＰに使用しないことも検討する。しかしながら、本実施形態によれば、このような特定の要素の例として、ＰＤＣＣＨシンボルなどの制御チャネルシンボルが挙げられる。以下、このことについてより詳細に説明する。

すなわち、以下で説明するように、第２の実施形態は、ＰＤＣＣＨが不一致の場合のＣｏＭＰの解決策に関する。

以下では、まずこれに関する従来技術について説明する。

本出願の導入部で既に述べたように、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄでは、研究項目の中でいわゆる多地点協調送信（ＣｏＭＰ）が調査され、時間的及び周波数的に疎であるべきＣＳＩ推定のためのＲＳ、並びに復調のための事前符号化専用基準信号（ｐＤＲＳ）が存在するという今後の方策が同意済みである。ｐＤＲＳは復調のためのものであり、データ送信を伴うＰＲＢ上でのみ送信され、不必要なオーバヘッドを抑える。ｐＤＲＳは、対応するデータ信号と同じ事前符号器で事前符号化される。

ＣｏＭＰ ＵＥ（すなわち、ＣｏＭＰ送信に参加しているＵＥ）は、いわゆるアンカーセルから物理ダウンリンクトランスポートチャネル（ＰＤＣＣＨ）を通じて制御される。個々のＵＥは、最も強い受信力に基づいて選択されたアンカーセルに接続される。

コヒーレントに事前符号化されたデータのＰＤＳＣＨ送信では、全ての協調するｅＮＢが同じリソース上で同時に送信を行う。

これは、全ての協調セル内のＰＤＣＣＨシンボルの数が同じである限り良好に機能する（ＬＴＥリリース８によれば、ＰＣＦＩＣＨが、ＯＦＤＭシンボルの数を１と３の間で変更することができる）。一般に、個々のセルは、サブフレームごとに異なる数のＰＤＣＣＨ ＯＦＤＭシンボルを有することができ、これにより各サブフレームの最初の３つのシンボルに関する協調が困難になる。協調が、最初の３つのＯＦＤＭシンボルに続く１１個のＯＦＤＭシンボルに常に制限される場合、極めて重大なオーバヘッドが生じる。

従って、本実施形態の目的は（これに限定されるわけではないが）、コヒーレントな事前符号化ＣｏＭＰの解決策を透過的かつ効率的にサポートできるようにし、協調エリアの各セルに対して異なる数のＰＤＣＣＨ ＯＦＤＭシンボルを可能にすることである。

すなわち、解決すべき課題は、サブフレーム当たりのＯＦＤＭシンボルの数が変化して明確に異なる協調エリア内のＰＤＳＣＨをコヒーレントに事前符号化することである。なお、サブフレームの長さは１ｍｓであり、１４個又は１２個のＯＦＤＭシンボルで構成され、ＰＤＣＣＨのためのＯＦＤＭシンボルは１〜３個であり、ＰＣＦＩＣＨは、現在のサブフレームのＰＤＣＣＨの長さを示す。

図６に、ＣｏＭＰに関する原理を示す。詳細には、図６にはＣｏＭＰの基本概念を示しており、ＰＤＳＣＨ及び各ＵＥに関する協調は、そのアンカーセルのＰＤＣＣＨのみをリッスンし、すなわちＰＤＣＣＨ上には協調がない。実線を含む二重矢印によってＰＤＣＣＨを示し、単一矢印によってＣｏＭＰ送信を示している（実線矢印はＵＥＡ用、大きな網掛け矢印はＵＥＢ用、及び小さな網掛けはＵＥＣ用）。

上述したように、リリース８の概念をできるだけ持ち続けること、すなわち後方互換性を維持することが目的である。さらに、物理層（ＰＨＹ）を上位層から分離すべきである。

従って、各ＵＥがそのアンカーセル（サービングセルと呼ばれることもあり、信号電力が最も強いためハンドオーバ（ＨＯ）中に選択される）のみをリッスンすることを提案する。さらに、このＰＤＣＣＨはリリース８と同様のものであり、ＵＥのＣ−ＭＩＭＯ（協調多入力多出力）モードを半静的に選択するための、及びＵＥの報告モード（セルＩＤ、時間フレームなど）を定義するためのいくつかのさらなるＣＣＥ（制御チャネル要素）を含む。Ｃ−ＭＩＭＯと単一セルＴｘの間の高速切り替えが可能であること、リリース８の特徴をできる限り再使用できること、ＵＥ透過的な事前符号化の解決策が可能であること、セル及びＵＥ固有のスクランブリングとの混乱が起きないことが達成される利点である。

ｐＤＲＳについて留意すべきは、これらが少なくとも８つのストリームに関して直交すること、ストリームごとにＦＤＭ／ＴＤＭ／ＣＤＭが可能なこと、及びストリームごとにシーケンス番号の上位層シグナリング（ＲＲＣ）が可能なことである。さらに、Ｃ−ＭＩＭＯモードとの半静的適応が可能である。或いは、固定されたセルからストリームへのマッピングが可能である。

図６に、アンカーセルの概念を示しており、各アンカーセルがそのＵＥを制御する。この結果、ＰＤＣＣＨは、ＬＴＥリリース８とほぼ完全に一致して協調を伴わずに送信される。ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄでは、例えばＵＥを半静的にＣｏＭＰモードに設定するために、ほんのわずかな新しいメッセージしか必要でなく、従って既に機能している同じ制御メカニズムを再使用できると仮定される。これには、ＰＤＣＣＨメッセージに対する十分な保護、及び十分なセル間干渉の強固性が含まれる。

ＰＤＳＣＨ信号のデータ送信では、アンカーセル及び協調エリアのアンカーセルが同時に送信を行って、コヒーレントな事前符号化から願わくは大きな性能向上を達成する。コヒーレントな事前符号化では、ＰＨＹ層と上位層が容易に分離される。すなわち、異なるセルから協調的に事前符号化（ＰＨＹ）が行われると同時に、セル及びＵＥ固有のスクランブリングコード及びインターリーバ、ＵＥのＲＮＴＩ（無線ネットワーク一時識別子）などがアンカーセルに基づいて定義され、これに沿って協調送信を調整することがネットワークのタスクになる。

上述したように、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄのリリース８との完全な後方互換性を達成すべきである。リリース８では、いわゆる共通基準信号（ＣＲＳ）が定義されており、完全な後方互換性のためにはこれらのＣＲＳを継続的に送信する必要があるという点が共通理解である。ＣＲＳがアンカーセルのみから送信されたものである場合、これらのＣＲＳをＰＤＣＣＨ信号の復調に使用することができる。最初のＯＦＤＭシンボルは常にＰＤＣＣＨシンボルになり、常にこのシンボルにＣＲＳを使用できるようになる。

上述したように、今後の方策であるＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄでは、時間的及び周波数的に疎なＣＳＩ推定のためのＣＳＩ−ＲＳが存在し、復調のためにＣｏＭＰ又は８個のＴＸアンテナにリソース上の事前符号化専用基準信号（ｐＤＲＳ）が使用される。

ｐＤＲＳ及びデータは、同じＣｏＭＰ事前符号器によって事前符号化され、これにより事前符号化がＵＥに対して透過的になり、すなわちＵＥが復調のための事前符号器を知る必要がなくなる。これらのｐＤＲＳを、サブフレームの少なくとも１１個のＯＦＤＭシンボルにおけるコヒーレントに事前符号化された信号の復調に使用することができ／使用する必要がある。

ＯＦＤＭシンボル＃２及び＃３に関しては、ＰＤＣＣＨ信号を送信したいと望むセル（１つのセルのみ）もあれば、ＰＤＳＣＨデータを協調的に送信したいと望むセルもあるため、これらのシンボルは重要なエリアである。

従来技術では、ＣｏＭＰ送信を最後の１１個のＯＦＤＭシンボル（又は拡張サイクリックプレフィクスでは９個のＯＦＤＭシンボル）に制限すること、ＰＦＣＩＣＨをセルごとに高速シグナリングすること、及びこれに対応して同じ長さのＣｏＭＰ送信に共通制御ゾーンを使用して送信を適合させることなどの、上述した問題に対処する方法の様々な選択肢が識別されていた。

特に興味深いのは、１又はそれ以上のセルが、このＯＦＤＭシンボル上に依然としていくつかのＰＤＣＣＨ信号を有している場合には、ＰＤＳＣＨ信号の非ＣｏＭＰ送信を使用するという提案である。

この解決策の不利点は、最初の非ＣｏＭＰ ＰＤＳＣＨ ＯＦＤＭシンボルではＣＲＳを使用する必要があり、サブフレームの残りでは復調のためにｐＤＲＳを使用する必要がある点である。従って、この提案では、ＵＥの複雑さが増し、第２及び第３のＯＦＤＭをＣＲＳ又はｐＤＲＳに基づいて復調する必要があるかどうかをＵＥに通知する必要があるので非透過的であり、ＣｏＭＰモードにあるＯＦＤＭシンボルをサブフレームごとにシグナリングするための多くの制御オーバヘッドが生じる。

本実施形態では、シンボルがＰＤＣＣＨに使用されていないセルのみをＣｏＭＰに使用するという、最初の３つのシンボルのための特別な手順を提案する。従って、最初の３つのシンボルもＣｏＭＰに使用することができる。以下、このことについてより詳細に説明する。

具体的には、本実施形態に基づくより一般的な形態は、図２Ａ及び図２Ｂに示した第１の実施形態に関連して上述した形態に類似する。すなわち、基本的には、特定の要素を含まない、第２の実施形態の場合には制御チャネルに使用した、上述したＰＤＣＣＨシンボルのような制御チャネルシンボルであるリソース要素のみをＣｏＭＰに使用する。

従って、第２の実施形態に基づく一般的な形態は第１の実施形態による形態に類似しており、従ってここではこれについての詳細な説明は繰り返さない。なお、第２の実施形態によれば、検出器を、（ＰＤＣＣＨなどの）制御チャネルのＯＦＤＭシンボルの数を示すＰＣＦＩＣＨ（物理制御フォーマットインジケータチャネル）などの制御フォーマットインジケータを参照することにより、リソース要素が特定の要素を含むかどうかを検出するように構成することができる。このようにして、検出器は、制御チャネルシンボルを含むリソース要素又はシンボルを明確に検出できるようになる。

図７を参照することにより、この実施形態をより詳細に説明する。

具体的に言えば、図７には、異なる協調セルにおけるＰＤＣＣＨ長の不一致に関する問題をより詳細に示している。最後の１１個のＯＦＤＭシンボルでは、協調が容易に可能であり、最初の３つのＯＦＤＭシンボルでは、協調セルの１又はそれ以上がＰＤＣＣＨ送信によって依然としてブロックされている可能性がある。

図では、１つのＰＤＣＣＨ ＯＦＤＭシンボルを有するセルが１つ、２つのＰＤＣＣＨ ＯＦＤＭシンボルを有するセルが１つ、及び３つのＰＤＣＣＨ ＯＦＤＭシンボルを有する第３のセルが存在すると仮定している。

ここでは、できる限り多くの協調を適用すること、すなわち、他の全てのセルが未だＰＤＣＣＨモードにある間は単一のセル送信（第２のＯＦＤＭシンボル、垂直に網掛けしたブロックセル３）から開始し、複数のセルがＰＤＣＣＨを送信しない場合には、ＯＦＤＭシンボル上でセル１とセル３の部分的な協調（第３のＯＦＤＭシンボル、横方向に網掛けしたブロック）を行うことを提案する。

この基本的概念を図８Ａから図８Ｃに示しており、これらの図には、他のセルにおいてＰＤＣＣＨ送信が依然として実行されていることによりブロックされるセルの数に応じてサイズが異なる協調エリアを示している。図８Ａには、セル１及びセル２がＰＤＣＣＨをブロードキャストし、セル３がＰＤＳＣＨを送信する局面１を示す。図８Ｂには、セル２及びセル３が協調を開始する一方で、セル３がＰＤＣＣＨの送信を終了する、すなわち２つのセルＣｏＭＰ送信が存在する局面２を示す。図８Ｃには、最後の局面、すなわち全てのＵＥが協調的にサービスを受ける局面３を示す。

一見したところ、この概念はかえって複雑に見え、制御のためのオーバヘッドがさらに増しているように見える。また、２つのｅＮＢが協調する場合と３つのｅＮＢが協調する場合とで異なるｐＤＲＳが必要になり、全てが複雑になる。この主題をより深く見てみると、ｅＮＢが容易に状況に対処して、ＵＥが協調セルの数とは無関係にｐＤＲＳ信号に基づいてそのＰＤＳＣＨデータを全て変調できるようにすることが明らかになる。この目的のために、図９Ａ〜図９Ｃにおいて単一のＵＥ ＵＥ３の無線チャネルを分析する。

図９Ａ〜図９Ｃには、ＵＥ３の復調についての分析を、図８Ａ〜図８Ｃに関連して上述したような局面１（単一セルの送信）から局面３（完全なＣｏＭＰ）のみに関して示しており、この場合、図９Ａは局面１を示し、図９Ｂは局面２を示し、図９Ｃは局面３を示す。図によれば、局面１では、無線チャネルｈ₃₃（単一セルの送信）に対して復調を行う必要があり、局面２では、結合されたチャネルｈ₃₁及びｈ₃₃に対して復調を行う必要があり、最後の局面では、この復調に全ての無線チャネルｈ₃₁、ｈ₃₂及びｈ₃₃が含まれる。

第３の局面は従来のＣｏＭＰ送信であり、復調には、しかるべく事前符号化されたｐＤＲＳが使用される。ＵＥは、事前符号化重みｗ₃₁、ｗ₃₂及びｗ₃₃を使用して、事前符号化された無線チャネルの全体的振幅をａ、その対応する局面をφとするｗ₃₁＊ｈ₃₁＋ｗ₃₂＊ｈ₃₂＋ｗ₃₃＊ｈ₃₃＝ａ＊ｅ^jφに基づいて推定を行う。データ信号は、復調が容易に可能になるように同じ事前符号化及び無線チャネルを参照する。

単一セルの送信の場合、ｐＤＲＳに基づく復調は、チャネル不一致が原因でうまくいかない。ＰＤＳＣＨデータは、事前符号化を伴わずに（ｗ_{33,single cell}＝１）無線チャネルｈ３３を介して送信される。しかしながら、コヒーレントな事前符号化では、ｅＮＢが、全てのＵＥの量子化されたフィードバックに基づく全ての関連する（仮想）無線チャネルを認識している必要があることに留意する必要がある。

全ての無線チャネルを認識していれば、ｅＮＢは、単一セルの送信中にｗ_{33,single cell,pDRS}＝ｈ₃₃／ａ＊ｅ^jφによってＰＤＳＣＨのための事前補償を容易に適用し、ＰＤＳＣＨが１つのセル、２つのセル、又は全てのセルのいずれから送信されるかに関わらず、ＵＥがｐＤＲＳを直接復調に再使用できるようにすることができる。なお、２つのセルの送信の場合の事前補償重みは、単一セルの送信の場合と同様に得ることができる。

単一セルの送信中には、当然ながら部分的な又は完全な協調に関してより多くの協調エリア内干渉が存在する。この結果、シンボル当たりのＢＥＲ（ビット誤り率）は、時間とともに変化するようになる。図１０には、協調セルの数全体にわたる結果として得られるＢＥＲを、シンボル番号に関して概略的に示している。すなわち、図１０には、協調するｅＮＢの数が可変であることに起因して、干渉（Ｉ）及びＢＥＲが１つのサブフレームにわたって変化することを示している。このため、本実施形態では、バースト誤りを防ぐために、対応するインターリービングを適用することを提案する。別の選択肢は、ＯＦＤＭシンボルごとに異なるＭＣＳ（変調及び符号化方式）を使用することであるが、これには対応するシグナリングが必要であり、従って解決策の透過性が反故になる。

ｅＮＢは既に他のセルを認識しており、又はＰＤＣＣＨ信号及び関連する無線チャネルに基づいてこれらのセルを推定できるので、さらなる改善として、これらのセルのＰＤＣＣＨ干渉をさらに事前補償又は除去することを考えることができる。

従って、本実施形態は、以下の利点を提供する。
− 協調エリアの異なるセルのＰＤＣＣＨの長さに完全な柔軟性が与えられる。
− アンカーセルのＰＤＣＣＨシグナリングに基づいて、（Ｒ８のように）全ての利用可能なリソースをＰＤＳＣＨデータ送信に使用することができる。
− ＵＥのための完全に透過的な解決策により、あらゆるさらなる制御又はシグナリングオーバヘッドが避けられる。
− 複雑なＵＥ処理が不要である。
− 全ての複雑性がｅＮＢ側に移される。さらなる解決策として、ｅＮＢは、提案する方式に基づく事前補償を行っているかどうか、又は最後の１１個のＯＦＤＭシンボル上のデータ送信を制限するような、より単純な方式を行っているかどうかをＵＥに通知して、ｅＮＢ側での処理オーバヘッドを避けることができる。これは、容量限界がそれほど厳しくない場合には有用になり得る。

なお、上述した第１及び第２の実施形態では、リソース要素に含めることができる特定の要素の例として、基準信号（ＣＲＳなど）及び制御チャネルシンボル（ＰＤＣＣＨ）について言及した。しかしながら、これらの実施形態はこれらの例に限定されるものではない。すなわち、ＣｏＭＰ送信に負の効果を与える可能性がある限り、あらゆる種類の信号又はシンボルが、このような「特定の要素」になり得る。

第３の実施形態
第３の実施形態は、以下に限定されるわけではないが、最小オーバヘッドｐＤＲＳ設計のための空間分割多重化（ＳＤＭ）に関する。詳細には、第３の実施形態によれば、多地点協調送信（ＣｏＭＰ）のための事前復号基準信号（ｐＤＲＳ）の最適な割り当てを達成することができる。

以下、このことをより詳細に説明し、まずこれに関連する従来技術について説明する。

既に述べたように、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄでは、研究項目（ＳＩ）の中で多地点協調送信（ＣｏＭＰ）が調査され、時間的及び周波数的に疎であるべきＣＳＩ推定のためのＲＳ、並びに復調のための事前符号化専用基準信号（ｐＤＲＳ）が存在するという今後の方策が同意済みである。ｐＤＲＳは復調のためのものであり、データ送信を伴うＰＲＢ上でのみ送信され、不必要なオーバヘッドを抑える。ｐＤＲＳは、対応するデータ信号と同じ事前符号器で事前符号化される。ｐＤＲＳは、５／６ＱＡＭ６４などの最も高い変調及び符号化方式の復調をサポートする必要があるので、非常に正確なチャネル推定を提供する必要があり、ＰＲＢごとのＲＳに対して対応する大きなオーバヘッドを伴う。

別の関連する問題点は、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄが、セル当たり最大８個のＴｘアンテナをサポートし、ＣｏＭＰシステムの場合には、５つさらにはそれ以上のセルが容易に協調する場合があるという点である。チャネル推定の観点からすれば、このことは、単純な実施構成の場合に５×８＝４０個のチャネルを推定する必要があることを意味し、これはＵＥの能力を超えることに加え、特にｐＤＲＳに対して極めて高いチャネル推定及び基準信号オーバヘッドをもたらす。

ｐＤＲＳ及びデータは、ＵＥにとって事前符号化が透過的になるように同じＣｏＭＰ事前符号器によって事前符号化され、すなわちＵＥは、復調のための事前符号器を知る必要がない。現在では、この種の透過性が好まれている。

ｐＤＲＳは、ｐＤＲＳのための十分なリソースに基づいて非常に良好な推定精度を提供する。ｐＤＲＳは、コヒーレントな事前符号化に使用した場合、ビーム形成利得から恩恵を受け、ストリーム又はＵＥごとに直交事前符号化ＲＳが必要になる。直交化は、時間領域、周波数領域、又はコード領域（ＴＤＭ／ＦＤＭ又はＣＤＭ）において行うことができる。例えば、協調エリアが５つのセルで形成され、各々が１つのストリームで４つのＵＥをサポートする場合、最低限４つの直交ｐＤＲＳが存在する。各ｐＤＲＳを、約４〜６個のリソース要素によってサポートすることができる。Ｔｘアンテナが４〜８個の場合、ｐＤＲＳに対するオーバヘッドは、スケジュールされたＰＲＢにつき２０〜３０％まで容易に増加する。ＣｏＭＰは過負荷状態を対象としているため、ＵＥの８０％がＣｏＭＰモードにあり、すなわちｐＤＲＳに対する全体的なオーバヘッドは、わずかに約２０％しか減少しないことになる。

ＣＳＩ推定には、追加のＲＳ（ａＲＳ）（ＣＳＩ-ＲＳとも呼ばれる）が意図される。このＣＳＩ推定は、ＵＥによりｅＮＢにフィードバックされて、これらが正しい事前符号化を適用できるようにする。

ＣＳＩ−ＲＳ密度は、無線チャネルのコヒーレンス時間及び周波数の選択性に適用される必要があるとともに、マルチセルのＲＳ干渉を十分に抑制する必要がある。ＣＳＩ推定の必要な性能は、意図される事前符号化精度に合致する必要があり、従って全体的な事前符号化方式に依存する。単一の協調エリアのシミュレーションでは、高度にコヒーレントな事前符号化方式には０．１〜０．０１の範囲の平均平方誤差ＭＳＥが求められ、容易に数１０％のＣＳＩ ＲＳオーバヘッドが加わることが示される。

ＣＳＩ−ＲＳなどのＣＲＳでは、全体的なオーバヘッドがＵＥの数と無関係になるように、全てのＵＥが同じＣＳＩ-ＲＳをチャネル推定に使用することができる。一方、８個のＴｘアンテナ及び例えば５つのセルと組み合わせたＣｏＭＰでは、ＣＳＩ ＲＳオーバヘッドが容易に爆発的増加を見せる。

今後の方策から、全体的なＲＳオーバヘッドを最小化するための考えられる方向は２つあると思われ、すなわち、ｉ）ＣＳＩ ＲＳに対するオーバヘッドを最小化すること、又はｉｉ）ｐＤＲＳに同じことを行うこと、である。

なお、本実施形態では第２の方向をとり、すなわち、この実施形態によれば、ＣＳＩ−ＲＳに基づく正確なチャネル推定という前提の下で、コヒーレントな事前符号化ＣｏＭＰの解決策に対するｐＤＲＳオーバヘッドが、性能を犠牲にすることなく大幅に最小化される。

現在では、直交ｐＤＲＳを提供するために、ＰＲＢごとのＲＳのＴＤＭ／ＦＤＭ及びＣＤＭ割り当ての多くの異なる変形が調査されている。

つい最近、他の方法ではオーバヘッドが高くなってしまう場合、複数のサブフレーム又はＰＲＢにわたってｐＤＲＳに基づくチャネル推定を可能にすることが提案された。これにより、オーバヘッドが複数のＰＲＢにわたって広がり、ＰＲＢ当たりのＲＳの数を減らすことができるようになる。

本実施形態の目的は、以下に限定されるわけではないが、協調する拡張ノードＢ（ｅＮＢ）が多数存在する場合にも、コヒーレントな事前符号化解決策のｐＤＲＳオーバヘッドを大幅に低減することである。

以下、図１１Ａ及び図１１Ｂを参照することにより、本実施形態の一般例による方法について説明する。図１１Ａに、本実施形態の一般例による方法を示す。この方法は、ネットワーク制御要素と端末の間の多地点協調送信においてリソースブロックのリソース要素における基準信号の送信を制御するものである。ステップＳ２１において、一連の基準信号に対して全ての端末向けの（ｐＤＲＳなどの）単一の基準信号を使用し、ステップＳ２２において、この単一の基準信号を各端末に対して空間的に事前符号化する。

図１１Ｂに、本実施形態の一般例による装置を示す。この装置は、中央ユニット（ＣＵ）又はノードＢ（又はｅノードＢ）などのネットワーク制御要素、又はその一部とすることができる。図６Ｂの例では、装置を中央ユニットの一部とする。装置は、ネットワーク制御要素と端末の間の多地点協調送信においてリソースブロックのリソース要素における（ｐＤＲＳなどの）基準信号の送信を制御し、一連の基準信号に対して全ての端末向けの単一の基準信号を使用するように構成されたコントローラ２１を備える。さらに、装置は、この単一の基準信号を各端末に対して空間的に事前符号化するように構成された事前符号化ユニット２２を備える。

従って、複数のサブフレームにわたる一連の基準信号の中のｐＤＲＳが、空間的事前符号化とともにのみ復調に使用される。

この結果、ｐＤＲＳオーバヘッドを大幅に低下させることができる。

なお、送信コントローラ２１及び事前符号化ユニット２２は、１つのユニットとして提供することができる。すなわち、例えば、ＣＵ又はｅノードＢ（図示せず）のプロセッサを、これらの要素の機能を実行するように構成することができる。

この実施形態によれば、最初のサブフレームにおいて（ｐＤＲＳなどの）直交基準信号を使用することができ、これにより完璧な事前符号化が不可能な場合、干渉の推定を行えることが好ましい。

従って、本実施形態では、全てのＵＥに直交パイロットを使用する代わりに、ｐＤＲＳの空間的事前符号化（ＵＥに対するビーム形成）を使用する。すなわち、干渉の推定などを可能にするためにシーケンスの最初のｐＤＲＳを直交にすることができ、シーケンス内の以下のｐＤＲＳを（空間的事前符号化とともに）復調にのみ使用する。この結果、ｐＤＲＳオーバヘッドを大幅に低減することができる。

より詳細には、本実施形態では、協調するＵＥを、同じＰＲＢ上の複数のサブフレームにわたってスケジュールする。すなわち、この実施形態では、ＰＲＢ当たりのｐＤＲＳのためのＲＥを減らす代わりに、まず全ての利用可能な空間層のためのｐＤＲＳを含むＰＲＢを有することを提案する。これにより、最初のサブフレームを正確にチャネル推定できるようになり、高いＣｏＭＰ利得が提供される。

後続するサブフレームでは、コヒーレントに事前符号化された協調の特定の特性が引き出され、すなわち、事前符号化などのＺＦ（ゼロフォーシング）の場合、協調内の全ての干渉が除去され、又は少なくとも所定の値に低減される。これにより、ＴＤＭ、ＦＤＭ又はＣＤＭによって復調基準信号を直交化する必要はなく、空間分割多重化（ＳＤＭ）を適用することにより、１つのｐＤＲＳの組を全てのＵＥに再使用することができる。

これにより、ｐＤＲＳのオーバヘッドが、例えば５又はそれ以上のストリームから単一ストリームのオーバヘッドに減少する。原則として、ＬＴＥリリース８からの既に標準化されているＡＰ５を、この目的に再利用することができる。

完璧な事前符号化の場合、ストリーム又はＵＥごとに直交ｐＤＲＳを搬送する最初のサブフレームを避けることもでき、最初からＳＤＭを適用してオーバヘッドをさらに低減することができる。

他の方向に進めば、さらなる何らかのＬＴＥ−ＡｄｖａｎｃｅｄのｐＤＲＳ ＰＲＢを適宜追加してシステムをより強固にし、又はストリーム間干渉の推定のための強力なチャネル変動に対処することができる。これは、例えばｅＮＢにより、及び場合によってはより上位層のシグナリングにより構成することができる。ＳＤＭが継続的に実行され、追加されたｐＤＲＳが他のＲＥ上に存在する場合、ＵＥ透過的な解決策が可能になると思われる。

さらに別の方法として、いくつかのリソース要素上のみでｐＤＲＳを使用することができる。すなわち、１つ又は２つのみの干渉ストリームのために直交基準信号を送信することができる。このような方式では、わずかなストリームのみのためにＴＤＭ、ＦＤＭ又はＣＤＭに基づいて追加の直交ＲＳを送信し、ＵＥが複数のサブフレームにわたって全てのストリーム間干渉を学習できるようにすることができる。このようにして、オーバヘッドをさらに最小化する一方で、送信の強固性を向上させることができる。

図１２に、本実施形態による協調するＵＥのためのｐＤＲＳのＳＤＭ多重化の基本概念を、４つのｅＮＢを含むＣｏＭＰエリアを示すことによって示す。１つのコヒーレントに事前符号化された空間層ｘのＵＥ_xへの送信（斜線の網掛けで示す）、及びＵＥｋに対するその干渉（点の網掛けで示す）を概略的に示している。

まず、図１２に関連して及び本実施形態で使用する記号について簡単に説明する。
Ｋ：ＵＥ当たり１つのストリームの場合のストリーム又はＵＥの数
ｋ：ＵＥインデックス；ｋ∈１．．．Ｋ
Ｖ_{nc × nt}：仮想アンテナのための事前符号器
Ｗ_{ntv × k}：事前符号化マトリクス
Ｈ_{k × ntv}：チャネルマトリクス
Ｐ：事前符号化訂正マトリクス
ＲＳ_i：空間層ｉの基準信号

図１２には、中央ユニット（ＣＵ）（この中に事前符号化ユニットの関数をＷ＊Ｖによって示している）を示しており、これに複数の基準信号（ＲＳ₁、ＲＳ₂、．．．ＲＳ_k）及びデータ信号（ｄ₁、ｄ₂、．．．ｄ_k）が与えられる。ＣＵからは、それぞれ異なる数の（横線で網掛けした矢印で示す）アンテナ要素を含むＮＢ₁〜ＮＢ₄によって示す異なるノードＢへ異なる信号が送信される。これらは、エリア内のＵＥ₂、ＵＥ₄、ＵＥ_k及びＵＥ_xで示す複数のＵＥにサービスを提供する。

なお、縦線で網掛けした矢印は、ノードＢとＵＥ_xの間の接続を示す層ｘから、ノードＢとＵＥ_kの間の接続を示す層ｋへの干渉を示す。

以下、図１２を参照することにより、本実施形態によるｐＤＲＳ ＣＳＩ推定手順を要約する。
− 他のＵＥからの干渉（Ｉ´^k _pDRS,i）は、Ｗ＊Ｖによるほぼ完璧な事前符号化によりゼロ又は非常に低いと仮定される。
− 何らかの残留干渉がある場合、一連のＰＲＢの最初のＰＲＢを使用してこれらの干渉を推定し、例えば最小平均平方誤差（ＭＭＳＥ）受信機を、ストリーム間干渉を最小にするように適合させる。
− ＭＭＳＥ受信機は、このＰＲＢの流れの総送信時間にわたって一定に保たれる。
− 以降のＰＲＢに関しては、全ての空間ストリームについて同じセル固有のｐＤＲＳ Ｒ₁＝Ｒ_i＝Ｒ_kがＵＥに提供されるが、空間的事前符号化は異なる。この目的のために、各ＵＥのＲＳ及びデータは、同じ事前符号器Ｗ＊Ｖを使用する。
− 完璧な事前符号化の場合、ＵＥは、ＴＤＭ、ＦＤＭ又はＣＤＭの場合のように複数のＲＥを必要とすることなく、他のＵＥからの干渉を伴わずに復調ｐＤＲＳを受け取る。
− 中間解によれば、ｘ番目のサブフレームごとに、１つ（又はそれ以上）のデータストリームに対して１つ（又はそれ以上）の追加の直交（ＴＤＭ、ＦＤＭ、ＣＤＭ）ｐＤＲＳ信号が存在する。直交ｐＤＲＳを送信するストリームを変更することにより、ＵＥは、他のデータストリームからの完全な干渉を時間とともに学習することができる。これにより、（ＭＭＳＥ ＵＥビーム形成器を適合させる）強固性とオーバヘッドの間のトレードオフが可能になる。

なお、ｐＤＲＳは復調のみを意図されているので、ｐＤＲＳにＳＤＭを適用することは、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄのための今後の方策に合致する。ストリームごとに直交するｐＤＲＳにより、ＵＥにおける干渉の推定、及び全体的な無線チャネル状態に関するより多くの学習が可能になるが、この情報は使用されていないので、これにオーバヘッドを費やしても意味がない。

従って、第３の実施形態は、以下の利点を提供する。
− 提案する解決策によれば、コヒーレントな事前符号化ＣｏＭＰの解決策に関するｐＤＲＳオーバヘッドが大幅に低減され、これが高性能のための最も期待できる候補と考えられる。
− ｐＤＲＳのオーバヘッドは、２０〜３０％の範囲であることが容易に計算されており、これが効率的なＣｏＭＰの解決策の実際的な負担となる。この範囲は、ＳＤＭを適用するという提案により、ＬＴＥリリース８のＡＰ５の場合と同様に数パーセントまで低減することができる。
− この解決策は非常に実施しやすく、ＵＥに対して完全に透過的にすることができる。
− 全体の時間を通じてＳＤＭを適用した場合、この解決策にＡＰ５を再使用してさらなる標準化の必要性を避けることができる。従って、この解決策は容易に実施することができる。
− より強固かつ柔軟な設計のために、ＳＤＭを使用するＰＲＢに干渉認識ＰＲＢを組み合わせて、オーバヘッドと強固性及び恐らくは性能との間のトレードオフを可能にすることができる。
− 最初のＰＲＢが直交ｐＤＲＳを使用する場合、全体的なオーバヘッドは、ＵＥ当たりのＰＲＢの流れの長さとともに減少する。通常、協調するＵＥは、送信すべきデータを大量に有しており、従ってこのような流れを容易に生成できると想定される。
− 事前符号化エラーによってストリーム間干渉が生じると、復調性能が低下する。これらのエラーは、時間とともに及び移動速度が増加するにつれて増加する。これが、ＣＤＭのコード間干渉について知られている性能劣化に類似することに留意する必要がある。また、ｐＤＲＳの事前符号化エラーは、データ送信の場合と全く同じものになる。この意味で、本実施形態による概念は自己スケーリングであり、すなわち事前符号化の精度のレベルと、復調のためにチャネル推定に必要なもののレベルが同じになる。

第４の実施形態
第４の実施形態は、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ及びＣｏＭＰのための統合基準信号（ＲＳ）設計に関する。具体的には、第４の実施形態によれば、ＬＴＥ−Ａにおける多地点協調送信（ＣｏＭＰ）のためのチャネル状態情報に関する基準信号（ＣＳＩ-ＲＳ）のオーバヘッドが減少する。

以下、これに関連するいくつかの従来技術の説明から、このことについてより詳細に説明する。

既に述べたように、現在では多地点協調送信（ＣｏＭＰ）が調査され、時間的及び周波数的に疎であるべきＣＳＩ推定のためのＲＳ、並びに復調のための事前符号化専用基準信号（ｐＤＲＳ）が存在するという今後の方策が同意済みである。ｐＤＲＳは復調のためのものであり、データ送信を伴うＰＲＢ上でのみ送信され、不必要なオーバヘッドを抑える。ｐＤＲＳは、対応するデータ信号と同じ事前符号器によって事前符号化され、これにより事前符号化がＵＥに対して透過的になり、すなわちＵＥが復調のための事前符号器を知る必要がなくなる。ｐＤＲＳは、５／６ＱＡＭ６４などの最も高い変調及び符号化方式の復調をサポートする必要があるので、非常に正確なチャネル推定を提供する必要があり、ＰＲＢ当たりのＲＳに対して対応する大きなオーバヘッドを伴う。

さらに、第３の実施形態に関して上述したように、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄは、セル当たり最大８個のＴｘアンテナをサポートし、ＣｏＭＰシステムの場合には、５つさらにはそれ以上のセルが容易に協調する場合があり、これにより最大５×８＝４０個のチャネルを推定する必要が生じる。

事態をさらに複雑化する別の問題点として、ＬＴＥ又はＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄなどのセルラー無線システムでは、マルチセル干渉がＣＳＩ推定の性能を大幅に低減させ、例えばセル固有のＣＤＭシーケンスを適用することによりセル間の効果的な直交化が必要になるという点がある。これにより、ＲＳオーバヘッドがさらに増加する。

第１から第３の実施形態に関連して上述したように、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅのリリース８との後方互換性を実現すべきである。リリース８では共通基準信号（ＣＲＳ）が定義されており、この結果、２／４個のアンテナ構成では１０／１５％のオーバヘッドが生じる。完全な後方互換性のためには、これらのＣＲＳを（少なくともアンテナポートＡＰ０及び１に関して）継続して送信する必要があるということが共通理解である。

ｐＤＲＳは、ｐＤＲＳのための十分なリソースに基づいて非常に良好な推定精度を提供する。ｐＤＲＳは、コヒーレントな事前符号化に使用した場合、ビーム形成利得から恩恵を受け、ストリーム又はＵＥごとに直交事前符号化ＲＳが存在するようになる。直交化は、時間領域、周波数領域又はコード領域（ＴＤＭ／ＦＤＭ又はＣＤＭ）において行うことができる。例えば、協調エリアが５つのセルで形成され、各々が１つのストリームで４つのＵＥをサポートする場合、最低限４つの直交ｐＤＲＳが存在する。各ｐＤＲＳを、約４〜６個のリソース要素によってサポートすることができる。従って、全体的なオーバヘッドは、スケジュールされたＰＲＢにつき２０〜３０％まで容易に増加する。

ＣＳＩ推定には、追加のＲＳ（ａＲＳ）（ＣＳＩ-ＲＳとも呼ばれる）が意図される。ＣＳＩ推定値は、ＵＥによりｅＮＢにフィードバックされ、これらが正しい事前符号化を適用できるようにする。

ＣＳＩ−ＲＳ密度は、無線チャネルのコヒーレンス時間及び周波数の選択性に適用される必要があるとともに、マルチセルのＲＳ干渉を十分に抑制する必要がある。ＣＳＩ推定の必要な性能は、意図される事前符号化精度に合致する必要があり、従って全体的な事前符号化方式に依存する。単一の協調エリアのシミュレーションでは、高度にコヒーレントな事前符号化方式には０．１〜０．０１の範囲の平均平方誤差ＭＳＥが求められ、容易に数１０％のＣＳＩ ＲＳオーバヘッドが加わることが示される。

一般に、ＣＳＩ−ＲＳなどのＣＲＳの利点は、全てのＵＥが同じＣＳＩ-ＲＳをチャネル推定に使用することにより、全体的なオーバヘッドがＵＥの数と無関係になる点である。一方、８個のＴｘアンテナ及び例えば５つのセルと組み合わせたＣｏＭＰでは、ＣＳＩ ＲＳオーバヘッドが爆発的増加を見せる。

今後の方策からは、時間的及び周波数的に疎であることの意味が未だ明らかではないが、ＫＯＲＡＫシミュレータによる最初のシミュレーションでは、物理リソースブロック（ＰＲＢ）当たり１つの値を提供し、フレーム当たり１０ｍｓごとにＣＳＩ ＲＳを含む約２つのサブフレームを提供するＣＳＩ−ＲＳが可能と思われることが示されている。なお、１つのフレームは、１ｍｓごとに１０個のサブフレームで構成される。

さらなる周知の技術は、通常はダイバーシティ方式として巡回遅延ダイバーシティ（ＣＤＤ）と組み合わせられる複数の物理アンテナの上部に仮想アンテナを適用して、ＣＲＳなどのブロードキャスト信号に対するビーム形成効果を避けることである。ダイバーシティを得ることはできるが、全体的なシステム性能を向上させるために使用できるいくらかの空間的自由度が（具体的には８個のＴｘアンテナの場合に）失われる。

本実施形態の目的は、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄの性能を最大化すると同時に全体的なＲＳオーバヘッドを最小化した統合的解決策を提供することである。

従って、本実施形態によれば、コヒーレントな事前符号化などの進化したＣｏＭＰの解決策に関する全体的なＲＳオーバヘッドを最小化すると同時に最高の性能を可能にする統合的解決策を発見することが望ましい。ＣＲＳ、ＣＳＩ−ＲＳ、さらにｐＤＲＳの全体的なオーバヘッドは、約１５〜２０％であれば最適である。オーバヘッドが高いと、ＣｏＭＰ利得が追加のＲＳオーバヘッドを克服する必要があるので、意図する大きなシステム利得を提供するのが極めて困難になることが予想され、しかもＣｏＭＰ利得が全体的な送信時間のわずかな部分に制限されるようになる。

より詳細には、以下の目標を達成すべきである。
− リリース８後方互換性
→ リリース８ＣＲＳの連続送信
− 今後の方策である「疎なＣＲＳ＋正確なｐＤＲＳ」に対処すること
− コヒーレントな事前符号化が正確なＦＢを必要とすること
→ 正確なマルチセルＣＳＩ
− 通常、ＣｏＭＰは、８個のＴｘの場合にも１〜２個の空間層をサポートすべきであること
− ＣＳＩ推定器の利得を最大化すること
→ 全てのＲＳをＣＳＩ推定に利用すること
− ｅＮＢ当たりのアンテナ要素の数が異なるセルのためのＣｏＭＰシステム

本実施形態の一般例では、図１３Ａに示すように、ｅノードＢなどのネットワーク制御要素によって実施できる方法を提供する。具体的には、ステップＳ３１において、（ｐＤＲＳなどの)直交事前符号化専用基準信号を端末に送信する。ステップＳ３２において、直交事前符号化専用基準信号を使用して端末により立証されたチャネル推定の結果を受け取り、ステップＳ３３において、受け取ったチャネル推定結果に基づいてチャネル情報を特定する。

本実施形態の一般例では、ユーザ装置（ＵＥ)などの端末により実施できるさらなる方法を図１３Ｂに示す。ステップＳ４１において、直交事前符号化専用基準信号を受け取り、ステップＳ４２において、直交事前符号化専用基準信号を使用してチャネル推定を行い、ステップＳ４３において、チャネル推定の結果をネットワーク制御要素に送信する。

図１４Ａには、本実施形態の一般例による、ｅノードＢなどのネットワーク制御要素とすることができる装置を示している。この装置は、直交事前符号化専用基準信号を端末に送信する送信機３１を備える。さらに、直交事前符号化専用基準信号を使用して端末が推定したチャネル推定の結果を受信機３３が受け取る。さらに、装置は、受け取ったチャネル推定の結果に基づいてチャネル情報を特定するコントローラ３２を備える。

図１４Ｂには、本実施形態の一般例による、ユーザ装置（ＵＥ）などの端末とすることができる装置を示している。この装置は、直交事前符号化専用基準信号を受け取る受信機４３と、直交事前符号化専用基準信号を使用してチャネル推定を行うコントローラ４２と、チャネル推定の結果をネットワーク制御要素へ送信する送信機４１とを備える。

なお、両装置において、送信機３１（又は４１）、コントローラ３２（又は４２）及び受信機３３（又は４３）を１つのユニットとして提供することもできる。すなわち、例えば、ＣＵ又はｅノードＢ又はＵＥのプロセッサを、これらの要素の機能又はその一部を実行するように構成することができる。

すなわち、ネットワーク制御要素が、（ｐＤＲＳなどの)直交事前符号化専用基準信号を端末に送信し、この端末が、この直交事前符号化専用基準信号に基づいてチャネル（又は受け取った信号）を推定して結果をネットワーク制御要素へ送信し、このネットワーク制御要素がチャネルを計算する。

従って、チャネル推定は、現行の規格では復調のみを意図された直交事前符号化専用基準信号に基づいて行われる。このように、復調に使用する基準信号によってチャネル推定に影響を与え、これにより従来チャネル状態の推定に使用されているＣＲＳ信号を大幅に減少させることができるようになる。この結果、オーバヘッドを低減することができる。

従って、本実施形態によれば、ＣＲＳ、ＣＳＩ−ＲＳ及びｐＤＲＳからの全ての利用可能なＣＳＩ推定を可能な限り組み合わせることができ、ＣＳＩ−ＲＳに基づくチャネル推定及びｐＤＲＳに基づく復調に関する二重のオーバヘッドを避けることができる。

ａ）リリース８に対する後方互換性に起因して、ＣＲＳを完全に避けることはできない。これらのオーバヘッドを最小化するために、ＡＰ０及び１にのみＣＲＳを使用し、ＡＰが２つよりも多い場合にはアンテナ仮想化を適用することを提案する。これを最新技術と見なすことができるが、ＣＲＳに関する避けられないオーバヘッドを約１０％に最小化する。ＡＰ０のみの場合には、約５％へのさらなる最小化が可能になるが、この結果、基準として２×２システムが想定されている場合にはリリース８のＵＥ性能が制限される可能性がある。

ｂ）ｐＤＲＳは、良好な復調精度を達成すべき場合にかなりのオーバヘッドをもたらすので、ＣＳＩ−ＲＳに関する追加のオーバヘッドを最小化する必要がある。このため、時間的に非常に疎であり周波数的に疎なＣＳＩ−ＲＳを提供することを提案する。時間的に非常に疎であるとは、例えばフレームごとにＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄサブフレームが１つしか存在しないことを意味し、この結果、無線チャネルの時間差異に起因してコヒーレントな事前符号化性能が大幅に制限される。周波数的に疎であるとは、例えばＰＲＢごとに周波数方向の推定場所が１つ（１２個のＳＣごとに１つのＣＳＩ−ＲＳ）しか存在しないことを意味する。このことは、ＰＲＢごとに１つのフィードバックという予想されるフィードバック制限に適している。

ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄサブフレームは時間的に非常に疎であるため、ＣＳＩ推定精度が良好であり、対応するセル固有のＣＤＭシーケンスによってマルチセル直交化が行われると仮定すると、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄのサブフレーム当たりのＣＳＩ ＲＳの数を極めて多くすることが可能である。これにより、フレームごとに１回の非常に正確なＣＳＩ推定が可能になる。

ｃ）ｐＤＲＳは、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄの研究項目の今後の方策に示されているような復調に使用される。８個のＴｘアンテナでＭＩＭＯ送信を行う場合、対応するＴＤＭ／ＦＤＭ及び／又はＣＤＭが最大８個の直交ｐＤＲＳを提供する必要がある。ＣｏＭＰの場合、ほとんどのＵＥに１又はそれ以上のめったに２つを含まないデータストリームが提供され、一般的な協調エリアのサイズが約５であり、すなわち５つのセルが協調するので、ＣｏＭＰの観点からすれば、直交ｐＤＲＳのパターンを、通常は３〜５個のみのストリームである無線送信中のストリームの数にスケーリングすることが最適である。

ｄ）協調エリア内の物理アンテナ要素の数（＃）（より長い実行では数十分の１とすることができる）と、無線送信中のデータストリームの数（＃）（上述したように約３〜５個）との適合では、空間的自由度（ＳＤＦ)をできる限り活用する、ＣｏＭＰにとって便利なアンテナ仮想化概念が必要になる。最も単純な事例では、ＣＤＤを仮想化技術として使用することができるが、これには、ｉ）ＣＤＤのダイバーシティ効果によりＳＤＦが失われ、ｉｉ）ＣＤＤにより周波数選択性が増えるという２つの不利点がある。周波数選択性が高いと、ＣＳＩ推定努力が増し、フィードバックが増え、周波数選択的マルチユーザ（ＭＵ）スケジューリング利得の活用が困難になるので、ＣｏＭＰにとっては望ましくない。

ｄ）ＣｏＭＰの場合、協調ビーム形成が、協調間干渉を低減させるための貴重な手段と見なされる。適切なビームの選択には、各ｅＮＢアンテナへ向かう各ＵＥの個々の無線チャネルの認識が必要である。同時に、半静的にビーム選択を行うことができる。このため、アンテナ固有のＣＳＩ−ＲＳを含むＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄのフレームをｎ番目のフレームごとに与えて、適切なビームパターンの選択を可能にすべきである。中間のＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄのサブフレーム（例えば、全てのフレーム）では、ＣＳＩ ＲＳが、選択したビームに制限される。ｅＮＢが８個のＴｘアンテナを有する場合、８の倍数を確保することができる。

ｅ）各協調エリアには、固有の事前選択したビームの組が必要とされるので、通常はビームを時間及び周波数とともに変更する必要があり、ｅＮＢは、ＵＥがそれぞれの固有のリソース上でスケジュールされることを保証する必要がある。そうでなければ、各ＵＥが、関連するビームの無線チャネルを推定できるように、ビームごとにＣＳＩ-ＲＳが存在する必要がある。

ｆ）このように、アンテナ仮想化によってＳＤＦが減少し、又は協調ビーム形成によってかなりのＣＳＩ推定オーバヘッドが生じる。また、通常、コヒーレントな事前符号化の場合、ＺＦの解決策のために電力が上昇するのを避けることを含め、何らかのＴｘダイバーシティが存在すべきである。一例として、サイズ５の協調エリアは、通常は４つ未満のＵＥにサービスを提供すべきである。この結果、仮想アンテナの場合でも、無線送信中の空間ストリームの数（例えば４）と仮想無線チャネルの数（例えば１０）の間に不一致が存在する。また、このとき、ＣＳＩ ＲＳオーバヘッドは、実際にＣｏＭＰモードにあるＵＥの数と無関係になる。

発明者らは、透過的な事前符号化の解決策を想定しているので、ＵＥは、ｐＤＲＳ信号に基づいて全ての無線チャネルを直接推定できない可能性がある。しかしながら、第３の実施形態に関連して上述した図１２を再び参照されたい。図１２によれば、ＵＥが、（ストリームごとの直交ｐＤＲＳに関して）ＵＥ固有の信号の他に事前符号化エラーに起因するストリーム間干渉を推定できることが導き出せる。以下でより詳細に説明するように、ｅＮＢは、このフィードバックを使用してこれらの事前符号化マトリクスを更新することにより、残りの干渉を除去することができる。また、図１５に示すように、協調するｅＮＢは、直交事前符号化マトリクスの認識に基づいて無線チャネルを再構築することができる。

以下、本実施形態によるｐＤＲＳ ＣＳＩ推定手順について説明する。

まず変数の定義について説明する（第３の実施形態に関連して示す図１２の説明も参照）。
Ｋ：ＵＥ当たり１つのストリームの場合のストリーム又はＵＥの数
ｋ：ＵＥインデックス；ｋ∈１．．．Ｋ
Ｖ_{nc × nt}：仮想アンテナのための事前符号器
Ｗ_{ntv × k}：事前符号化マトリクス
Ｈ_{k × ntv}：チャネルマトリクス
Ｐ：事前符号化訂正マトリクス
ＲＳ_i：空間層ｉの基準信号

本実施形態の具体例によるｐＤＲＳ ＣＳＩ推定手順は以下の通りである。
− ｅＮＢが、チャネルマトリクスＨ：Ｈ＊Ｗ＊Ｖ＊Ｒｉにわたる事前符号器Ｗ＊Ｖによる直交ｐＤＲＳ Ｒｉを個々のアクティブなＵＥへ送信する。
− 各ＵＥ ｋが、固有のチャネルの受信信号（Ｓ´^k _pDRS）及び他のＵＥからの干渉ＵＥ_i（Ｉ´^k _pDRS,i）をＲｉに基づいて推定する。
− ＵＥが、ｅＰＭＩ_i,kによって量子化した推定値Ｓ´^kｐＤＲＳ及びＩ´^k _pDRS,iをフィードバックする。
− ｅＮＢが、全てのＵＥのフィードバックｅＰＭＩ_i,kを新しいマトリクス（Ｈ＊Ｗ＊Ｖ）´_pDRSに組み合わせ、事前符号化訂正マトリクスＰを計算する：ＺＦの場合 Ｐ＝ｐｉｎｖ（（Ｈ＊Ｗ＊Ｖ）´_pDRS）。
− ｅＮＢが、さらなる送信に、Ｈ＊Ｗ＊Ｖの代わりにＨ＊Ｗ＊Ｖ＊Ｐを使用する。
− 或いは、ｅＮＢが、Ｈ´_pDRS＝（Ｈ＊Ｗ＊Ｖ）´_pDRS／Ｗによって、Ｈ´_pDRSを抽出する。これにより、他のＵＥとの柔軟な組み合わせが可能になる。

以下、第４の実施形態による統合ＲＳ方式を示す図１５を参照することにより、上記について説明する。図の上部には、サブフレーム１〜サブフレーム１０までの１０個のサブフレームを示しており、サブフレーム１においてのみａＲＳ及びＣＲＳがブロードキャストされる。

図１５の下半分には、ｅノードＢ（ｅＮＢ１．．Ｌ）とＵＥ（ＵＥ１．．ｋ）の間の処理シーケンスを示している。ステップＳ１において、ＡＲＳ及びＣＲＳのブロードキャストが準備され、この場合、ＰＲＢの長さにつき１ＣＤＭシーケンスが使用され、これはアンテナ当たり４〜８（ＭＳＥ：〜０．１）に相当する。ステップＳ１５２において、ａＲＳ及びＣＲＳがブロードキャストされる。ステップＳ１５３において、ＵＥが、ａＲＳ及びＣＲＳに基づいてチャネルマトリクスＨ´_0,kを推定する。Ｈ´₀に基づいてｅＰＭＩＯ，ｋが生成され、ステップＳ１５４においてｅノードＢにフィードバックされる。ステップＳ１５５において、ｅノードＢが、全てのＵＥのｅＰＭＩ_1,kを組み合わせ、量子化されたＨ´０，ｑが得られるようにする。さらに、この結果に基づいて、ＣＡＳ、ＵＥグループ及びＰＲＢに関するスケジューリング決定が行われる。

ステップＳ１５６において、ｅノードＢが、ｐＤＲＳ及び事前符号化されたデータ：Ｗ＊ＶをＵＥへ送信する。ステップＳ１５７において、ＵＥが、ｐＤＲＳに基づいてＨ´_1,k＊Ｗ＊Ｖを推定し、Ｈ´_0,kを含むＭＲＣを特定してデータを復号する。ＵＥは、Ｈ´₁＋Ｗ＊ＶのｅＰＭＩ_1,kを決定し、これをステップＳ１５８においてｅノードＢへ送信する。

ステップＳ１５９において、ｅノードＢが、全てのＵＥのｅＰＭＩ_1,kを組み合わせ、訂正マトリクスＰを計算し、ＣＡＳ、ＵＥグループ、及びＰＲＢＳをできる限り維持する。ステップＳ１６０において、ｅノードＢが、ｐＤＲＳ及び事前符号化されたデータ：Ｗ＊Ｖ＊ＰをＵＥへ送信する。

ステップＳ１６１において、ＵＥが、ｐＤＲＳに基づいてＨ´_2,k＊Ｗ＊Ｖ＊Ｐを推定してデータを復号し、ステップＳ１６２において、Ｈ´₂のｅＰＭＩ_2,kをｅノードＢにフィードバックする。この後、ステップＳ１５９からＳ１６２の処理を繰り返すことができる。

選択肢として、将来的なスケジューリング決定に向けてこれらの無線チャネルのサウンディングを可能にするために（「広帯域サウンディング」とも呼ばれる）、時には現在スケジュールされていないリソース要素でｐＤＲＳを送信することもできる。

このようにして送信されるｐＤＲＳを、図中に破線のボックスで示している。

この結果、上述した本実施形態の具体例の主な項目を以下のように説明することができる。
− 通常あっという間に古くなるＣＳＩ推定を（正確ではあるが）めったに行わないという条件で、時間的に疎なＣＳＩ−ＲＳの代わりに非常に疎なＣＳＩ−ＲＳを使用すること。これを使用して、最初のスケジューリング決定及び最初のほぼ正確な事前符号化が可能になるが、ＲＳオーバヘッドに対する全体的貢献が数パーセントになる。
− ｐＤＲＳを（今後の方策に示されるように）復調のためだけでなく特定のフィードバックとしても使用し、ｅＮＢがこれらのｅＮＢの事前符号器を適合させ、又は主要な（仮想）無線チャネルを再構築できるようにすること。最初の事例では、同じ協調を継続する必要があり、２番目の事例では、ユーザの新しいグループ化が可能である。
− ｐＤＲＳフィードバックは断続的であり、（現在のスケジューリング決定に応じて）全てのＰＲＢに対して行われるわけではないので、ｅＮＢは、全ての利用可能な情報を収集し、事前符号化マトリクスを計算するために常に最も正確かつ最も新しいＣＳＩ情報を使用する。事前符号化は、開始点としてＣＳＩ ＲＳ推定に基づき、各ｐＤＲＳフィードバックによって適宜改善される。同時にこの解決策は強固であるとともに、無線送信中の全てのＲＳ信号エネルギーを活用して性能を統計的に最大化する。
− また、全ての物理アンテナ要素に対する完全なＣＳＩ推定を可能にする半静的ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄサブフレームが存在することができ、これは、ｅＮＢが４つ以上のアンテナ要素を有する場合に関連する。

以下、ＣＲＳ、ＣＳＩ−ＲＳ及びｐＤＲＳの一般的特徴を挙げる。
ＣＲＳ：
− ＣＲＳは、主にリリース８のＵＥをサポートするためのものである。
− 全体的なオーバヘッドを最小化するために、リリース８の目標構成は、２×２システム（約１０％のオーバヘッド）にすべきである。
− 全てのＲＳ能力を活用するために、ａＲＳ及びｐＤＲＳ推定を含むＭＲＣを検討すべきである。
− 考えられるＣＡＳ内の周波数シフトは、セルＩＤを正しく選択することによって避けるべきである。
ａＲＳ：
− ａＲＳは、フレームごとに１回などの、アンテナ要素ごとの正確なＣＳＩを可能にする（８個のＴｘ要件）。
→ 最適な仮想事前符号器の選択を可能にする（半静的）。
− ａＲＳの上部のＣＤＭが、マルチセルチャネル干渉を最小化する。
− ＭＳＥ＜０．１．．．０．０１の場合、ＣＤＭの長さは約４〜８にすべきである。
− フィードバック粒度＞＝１ＰＲＢ。
→ アンテナ及びＰＲＢ当たり１つの値で十分である。
→ ａＲＳは、リリース８ＣＲＳよりも周波数的に疎である。
− ＵＥは、仮想アンテナの最初のチャネル推定値を計算し、仮想ＡＥごとのＰＭＩをフィードバックする。
− ｅＮＢは、ＰＭＩを使用してスケジューリング決定及び事前符号化マトリクスＷの計算を行う。
ｐＤＲＳ：
− ＵＥは、ｐＤＲＳを復調に使用する。
− ｐＤＲＳは、最大ＭＣＳ → 約０．０１のＭＳＥをサポートする必要がある。
− ｐＤＲＳは、ストリーム（ＵＥ）ごとに直交する → 各ＵＥは、自身の及び全ての干渉ストリームを推定することができる。
− ストリームの最大数は約５であり、将来的な保証設計の場合にはさらに多い。
→ ｐＤＲＳ推定に基づいてＰＭＩを更新し、又は追加ＰＭＩを送信する。
− ｅＮＢは、全てのＵＥからのフィードバックを組み合わせて訂正事前符号化マトリクスＰを計算する。
− ｐＤＲＳは、時間とともにビーム形成利得及び補間を活用する → ビーム形成推定器利得。
− ｐＤＲＳのＣＡＳ間干渉は直交する必要がある → ｘ個のスロット／サブフレームにわたるＷＨシーケンス。

図１６に、ＣＲＳ、ＣＳＩ−ＲＳ及びｐＤＲＳのＣＳＩ推定精度の典型的な特徴、並びに考えられる結合利得の結果を示す。詳細には、図１６では、ＣＲＳ、ＣＳＩ−ＲＳ及びｐＤＲＳの達成可能なＭＳＥという観点から異なる特徴を比較している。約０．０１という低いＭＳＥに起因して、ｐＤＲＳに基づいて（最も高いＭＣＳの復調に必要な）最適性能が可能になるはずである。同時に、特定のＵＥのためのデータが存在する場合にのみｐＤＲＳが送信される。また、ＵＥがスケジュールされているＰＲＢ上にのみｐＤＲＳが存在する。

以下、図１６に関連して上述した主な目標を要約する。
・ＣＲＳのＭＳＥ：約０．１
・ａＲＳのＭＳＥ：＜０．１（理想的には０．０１、ＣＤＭ長に依存する）
・ｐＤＲＳのＭＳＥ：０．０１．．．＜０．１
・ＣＡＳ当たり４つ以上のストリーム（ＵＥ）を含む５以上のＣＡＳサイズをサポートすべきである

問題を克服するための１つの選択肢として、十分なＣＳＩ情報を収集するために意図的に多くのＰＲＢ上でＵＥをスケジュールすることが考えられる。

逆の方法は、利用可能なフィードバックがスケジューリングの決定に適するように、同じＰＲＢ上でできるだけ長く／有用なＵＥをスケジュールすることである。通常、ＰＲＢは、良好な無線チャネル上で選択されるので、長時間にわたって一定を保つという固有の傾向を有し、この結果、この種のスケジューリングに適した機会が存在するようになる。

第３の解決策は、いわゆるモデルベースのフィードバックを使用したチャネル予測の組み合わせにある。この場合、ｅＮＢは、長期にわたってｐＤＲＳフィードバックを収集し、Ｔｘ時間にチャネル予測を適用し、全ての利用可能なフィードバックを組み合わせることができる。

ＣｏＭＰは、送信すべきデータを大量に有するＵＥを対象としていることを強調しておくが、これは、そうでなければ編成、チャネル推定及びフィードバックオーバヘッドに関する全体的なオーバヘッドが恐らくは精算されないからである。このため、多くのＰＲＢ上でＵＥをスケジュールして、非常に良好な総合的ＣＳＩ情報を提供する良い機会が存在する。

図１７に、ＦＤＭ及びＣＤＭに基づく、２つの連続するサブフレームにおける直交ｐＤＲＳの考えられる割り当てを示す。なお、図の右側部分の４つの矢印は、長さ４のＣＤＭシーケンスを示している。ＣＤＭには、ＵＥが現在の無線送信中の空間ストリームの数を知る必要がなく、従ってｅＮＢが完全なスケジューリングの自由を有するという利点がある。ＵＥは、現在送信を行っていないストリームを推定しようとする場合、干渉を測定することはない。同時に、使われていないＣＤＭシーケンスを、以下のような特定の最適化に使用することができる。
ＵＥは、利用可能なＣＤＭシーケンスを全て復号することができる。関連するデータ送信のないＣＤＭシーケンスが存在することができる（ｐＤＲＳのみが送信される）。これらのＣＤＭシーケンスを使用して、マルチユーザ及びマルチストリームスケジューリングにおいてＣＱＩを推定し、及び／又は事前符号化重みを最適化することができる。
− ｐＤＲＳは、ＰＲＢの割り当てが重なる別のＵＥ又は別のストリームに使用するように意図された重みによって事前符号化されたＣＤＭシーケンスにより拡散される。ＵＥは、ＣＤＭシーケンス間の能力の違いに基づいて、干渉レベル又はＣＱＩを報告することができる。次に、ｅＮＢは、ＵＥ又はストリーム間の干渉を推定して、最適なＭＣＳパラメータを発見し、マルチユーザ又はマルチストリームスケジューリングを実行できるかどうかを見出すことができる。
− ｐＤＲＳは、次のスケジューリングイベントにおいて同じＵＥに使用するように意図された重みによって事前符号化されたＣＤＭシーケンスにより拡散される。ＵＥは、既存のＣＤＭシーケンスと、ＣＤＭシーケンスの候補との間の能力／品質の差に基づいてＣＳＩ又はＣＱＩを報告することができる。次に、ｅＮＢは、事前符号化の重みを更新すべきかどうかを判定することができる。無線チャネルが十分に静的である場合、検索アルゴリズムを使用して最適な事前符号化重みを発見することができる。

以下、２つのサブフレームにわたってＣＤＭシーケンスを拡散するという提案に関する主な問題点について説明する。
・制限されたオーバヘッド
・ＣＡＳ（協調エリア）当たり４つの直交ストリームをサポートすること
・８つのストリームを有する８つのＴｘの場合、送信に周波数解像度の低いＦＤＭを使用すること
・復調のための良好な周波数割り当て
・ＵＥにとって透過的なより高いストリーム送信
・低モビリティ条件 → コード間干渉を抑えること

なお、ＣＤＭの代わりに、ＦＤＭ（周波数分割多重）又はＴＤＭ（時分割多重）を適用してもよい。

本実施形態により提案する概念に関して、以下の利点及びさらなる問題点を理解することができる。
主な利点は、復調及びＣＳＩ推定にｐＤＲＳを同時使用することによるＲＳオーバヘッドの最小化である。また、ＣＳＩ推定オーバヘッドは、スケジュールされたユーザ及び使用するＰＲＢに制限される。これにより、少なくともサブ帯域ごとにフィードバックを必要とするはずのフィードバックオーバヘッドがさらに制限される。

ＣＳＩ−ＲＳが時間的に非常に疎であることにより、ＣＳＩ ＲＳに関するわずかなオーバヘッドが存在するが、同時に、最初のスケジューリング決定及び最初の事前符号化に非常に正確なＣＳＩ情報を利用することができる。従って、全体的な設計が非常に強固であり、ｐＤＲＳのフィードバックがなくても少なくとも適度な性能が可能になる。ＵＥがスケジュールされるとすぐに、ＣＳＩ及び事前符号化がさらに改善され、達成可能な性能が最大化される。

標準化の観点から見れば、わずかな変化しか必要とされず、すなわち、ＣＳＩ−ＲＳに基づくフィードバックの代わりに、或いはこれに加えてｐＤＲＳ推定に基づくフィードバックが可能になる。

図１８、図１９及び図２０と同様のＣｏＭＰ ＳＩＮＲ後のシミュレーション結果に基づいて、全体的なＲＳオーバヘッドが推定され、ＣＲＳ＋ＣＳＩ-ＲＳ＋ｐＤＲＳに関して目標である１５〜２０％のＲＳと同時に良好な性能を達成できそうなことが判明した。同時に、例えば最適化されたフィードバック圧縮方式によっては、より注意深い分析及び最適化が必要になるとしても、ＵＥの予想される上限値近くにフィードバックを保持することができる。ＵＥの８０％がＣｏＭＰモードにあると仮定した場合でも、制限されたＲＳオーバヘッドを達成することができる。

詳細には、図１８に、異なるＣＳＩ推定エラー（ＭＳＥ）の場合のＣｏＭＰのＳＩＮＲ（信号対雑音及び干渉比）後に達成可能なＣＤＦ（累積分布関数）を示す。点線曲線は、５ｍｓのフィードバック遅延を示す。図１８から導き出せるように、５０％におけるＳＩＲはほぼＭＳＥに類似する。大きなＭＳＥでは何らかの推定器利得が存在し、非常に低いＭＳＥではＰＭＩ量子化に起因する何らかの制限が存在する。

図１９に、ＣＲＳ（点線）、ｐＤＲＳ（破線）、及び両方を組み合わせたＭＲＣ（実線）の場合の０．１のＭＳＥに関するＣｏＭＰのＳＩＮＲ後のＣＤＦを示す。ＣＳＩ精度を向上させるために、４つの連続するサブフレームにわたる平均化を適用した。図１９から導き出せるように、サブフレームにわたる平均化が可能である場合、良好な利得が得られる。

図２０に、ＣＲＳの場合の０．１のＭＳＥ（図の左側の曲線）、及びｐＤＲＳとＭＲＣの両方を組み合わせた０．０１のＭＳＥに関するＣｏＭＰのＳＩＮＲの後のＣＤＦを示す。図２０から導き出せるように、ｐＤＲＳ性能によりＣＳＩ推定の全体的なＭＳＥが定まる。

なお、上述した実施形態、及びその一般例又は具体例は、任意に組み合わせることができる。

以下、本発明のいくつかの実施形態を、いくつかの態様を参照することにより一般用語で説明する。

本発明のいくつかの実施形態の第１の態様によれば、
リソース要素上におけるネットワーク制御要素と端末の間の協調送信を制御するステップと、
リソース要素が特定の要素を含むかどうかを検出するステップと、
リソース要素が特定の要素を含まないことが検出された場合、協調送信のためのリソース要素を選択するステップと、
を含む方法が提供される。

第１の態様は以下のように修正することができる。
特定の要素を基準信号とすることができる。

方法は、協調送信のために選択されていないリソース要素における基準信号の送信により生じる干渉を除去するステップをさらに含むことができる。

この除去ステップは、端末において既知の干渉を減じることにより行うことができる。

方法は、中央ネットワーク制御要素によって事前補償を適用することにより行うことができる。

本発明のいくつかの実施形態の第２の態様によれば、
リソース要素上におけるネットワーク制御要素からの協調送信を受け取るステップと、
協調送信のために選択されていないリソース要素における基準信号の送信により生じる干渉を、既知の干渉を減じることによって除去するステップと、
を含む方法が提供される。

第１及び第２の態様を以下のように修正することができる。
基準信号を共通基準信号とすることができる。

特定の要素を、制御チャネルに使用される制御チャネルシンボルとすることができる。

検出ステップは、セル内の特定のサブフレームに割り当てられた制御チャネルシンボルの数を検出することにより行うことができる。

この数は、制御フォーマットインジケータを参照することにより検出することができる。

リソース要素上における所定数の送信点を協調送信のためにスケジュールすることができ、方法は、
協調送信に使用される送信点の数が所定数よりも少ない場合、送信の事前補償及び／又は送信のインターリービングを適用するステップ、及び／又は送信においてシンボルごとに異なる変調及び符号化方式を適用するステップをさらに含むことができる。

本発明のいくつかの実施形態の第３の態様によれば、
リソース要素上におけるネットワーク制御要素と端末の間の協調送信を制御するように構成された送信コントローラと、
リソース要素が特定の要素を含むかどうかを検出するように構成された検出器と、
リソース要素が特定の要素を含まないことが検出された場合、協調送信のためのリソース要素を選択するように構成された選択器と、
を備えた装置が提供される。

第３の態様を以下のように修正することができる。
特定の要素を基準信号とすることができる。

装置は、協調送信のために選択されていないリソース要素における基準信号の送信により生じる干渉を除去するように構成された除去ユニットをさらに備えることができる。

この装置は、事前補償を適用することによって除去を行うように構成することができる。

第４の態様によれば、
リソース要素上におけるネットワーク制御要素からの協調送信を受け取るように構成された受信機と、
協調送信のために選択されていないリソース要素における共通基準信号の送信により生じる干渉を、既知の干渉を減じることによって除去するように構成されたコントローラと、
を備えた装置が提供される。

第３及び第４の態様を以下のように修正することができる。
基準信号を共通基準信号とすることができる。

特定の要素を、制御チャネルに使用される制御チャネルシンボルとすることができる。

検出器を、セル内の特定のサブフレームに割り当てられた制御チャネルシンボルの数を検出するように構成することができる。

検出器を、制御フォーマットインジケータを参照することによって上記数を検出するように構成することができる。

リソース要素上における所定数の送信点を協調送信のためにスケジュールすることができ、コントローラを、協調送信に使用される送信点の数が所定数よりも少ない場合、送信点の事前補償及び／又は送信点のインターリービングを適用し、及び／又は送信点においてシンボルごとに異なる変調及び符号化方式を適用するように構成することができる。

第５の態様によれば、
リソース要素上におけるネットワーク制御要素と端末の間の協調送信を制御するための手段と、
リソース要素が特定の要素を含むかどうかを検出するための手段と、
リソース要素が特定の要素を含まないことが検出された場合、協調送信のためのリソース要素を選択するための手段と、
を備えた装置が提供される。

第５の態様を以下のように修正することができる。
特定の要素を基準信号とすることができる。

装置は、協調送信のために選択されていないリソース要素における基準信号の送信により生じる干渉を除去するための手段をさらに備えることができる。

装置は、事前補償を適用することによって除去を行うための手段をさらに備えることができる。

第６の態様によれば、
リソース要素上におけるネットワーク制御要素からの協調送信を受け取るための手段と、
協調送信のために選択されていないリソース要素における共通基準信号の送信により生じる干渉を、既知の干渉を減じることによって除去するための手段と、
を備えた装置が提供される。

第５及び第６の態様を以下のように修正することができる。
基準信号を共通基準信号とすることができる。

特定の要素を、制御チャネルに使用される制御チャネルシンボルとすることができる。

装置は、セル内の特定のサブフレームに割り当てられた制御チャネルシンボルの数を検出するための手段をさらに備えることができる。

装置は、制御フォーマットインジケータを参照することによって上記数を検出するための手段をさらに備えることができる。

リソース要素上における所定数の送信点を協調送信のためにスケジュールすることができ、装置は、協調送信に使用される送信点の数が所定数よりも少ない場合、送信点の事前補償及び／又は送信点のインターリービングを適用し、及び／又は送信点においてシンボルごとに異なる変調及び符号化方式を適用するための手段をさらに含むことができる。

第１から第６の態様によれば、制御チャネルシンボルを含まないサブフレームにおいて使用されるリソース要素を共有チャネルに使用してデータを送信する。

第１から第６の態様によれば、リソース要素が全てＯＦＤＭシンボルを構成することができ、制御チャネルを物理ダウンリンク制御チャネルとすることができ、共有チャネルを物理ダウンリンク共有チャネルとすることができる。

本発明のいくつかの実施形態の第７の態様によれば、
ネットワーク制御要素と端末の間の協調送信においてリソースブロックのリソース要素における基準信号の送信を制御するステップと、
一連の基準信号に対して、全ての端末向けの単一の基準信号を使用するステップと、
単一の基準信号を各端末に対して空間的に事前符号化するステップと、
を含む方法が提供される。

第７の態様を以下のように修正することができる。
基準信号を事前符号化専用基準信号とすることができる。

方法は、一連の基準信号の最初のリソースブロック内の最初の基準信号に対して直交基準信号を使用するステップをさらに含むことができる。

送信中、所定のリソース要素及び／又は所定のリソースブロックにおいて直交基準信号を使用することができる。

直交基準信号を、直交事前符号化専用基準信号とすることができる。

協調送信において、事前符号化などのゼロフォースを使用することができる。

空間的に事前符号化するステップを、ビーム形成によって行うことができる。

方法を、ネットワーク制御要素の１つ又は中央ユニットによって実施することができる。

本発明のいくつかの実施形態の第８の態様によれば、
ネットワーク制御要素と端末の間の協調送信においてリソースブロックのリソース要素における基準信号の送信を制御し、一連の基準信号に対して、全ての端末向けの単一の基準信号を使用するように構成されたコントローラと、
単一の基準信号を各端末に対して空間的に事前符号化するように構成された事前符号化ユニットと、
を備えた装置が提供される。

第８の態様を以下のように修正することができる。
基準信号を、事前符号化専用基準信号とすることができる。

コントローラを、一連の基準信号の最初のリソースブロック内の最初の基準信号に対して直交基準信号を使用するように構成することができる。

コントローラを、送信中、所定のリソース要素及び／又は所定のリソースブロックにおいて直交基準信号を使用するように構成することができる。

直交基準信号を、直交事前符号化専用基準信号とすることができる。

事前符号化ユニットを、協調送信において事前符号化などのゼロフォースを使用するように構成することができる。

事前符号化ユニットを、空間的に事前符号化するステップをビーム形成によって行うように構成することができる。

本発明のいくつかの実施形態の第９の態様によれば、
ネットワーク制御要素と端末の間の協調送信においてリソースブロックのリソース要素における基準信号の送信を制御するための手段と、
一連の基準信号に対して、全ての端末向けの単一の基準信号を使用するための手段と、
単一の基準信号を各端末に対して空間的に事前符号化するための手段と、
を備えた装置が提供される。

第９の態様を以下のように修正することができる。
基準信号を、事前符号化専用基準信号とすることができる。

装置は、一連の基準信号の最初のリソースブロック内の最初の基準信号に対して直交基準信号を使用するための手段を備えることができる。

装置は、送信中、所定のリソース要素及び／又は所定のリソースブロックにおいて直交基準信号を使用するための手段を備えることができる。

直交基準信号を、直交事前符号化専用基準信号とすることができる。

装置は、協調送信において、事前符号化などのゼロフォースを使用するための手段を備えることができる。

装置は、空間的に事前符号化するステップをビーム形成によって行うための手段を備えることができる。

第８及び第９の態様によれば、装置を、ネットワーク制御要素の１つ又はネットワーク制御要素の１つの一部であり、或いは中央ユニット又は中央ユニットの一部とすることができる。

本発明のいくつかの実施形態の第１０の態様によれば、
直交事前符号化専用基準信号を端末に送信するステップと、
事前符号化専用基準信号を使用して前記端末が推定したチャネル推定結果を受け取るステップと、
受け取ったチャネル推定結果に基づいてチャネル情報を特定するステップと、
を含む方法が提供される。

第１０の態様を以下のように修正することができる。
直交事前符号化専用基準信号を複数の端末に送信することができ、複数のチャネル推定結果を受け取ることができ、チャネル情報を、複数のチャネル推定結果に基づいて特定することができる。

方法は、直交事前符号化専用基準信号に基づいて推定される他の端末からの干渉に関する干渉情報を端末から受け取るステップをさらに含むことができ、チャネル情報は、受け取ったチャネル推定結果及び受け取った干渉情報に基づいて特定される。

チャネル情報の特定において事前符号化訂正マトリクスを計算することができ、この事前符号化訂正マトリクスをさらなる送信に使用することができる。

チャネル状態を推定するために最初のチャネル状態情報基準信号を使用することができ、推定されたチャネル状態を、直交事前符号化専用基準信号の送信を繰り返し実行し、チャネル推定結果を受け取り、チャネル情報を特定することにより訂正することができる。

複数の直交事前符号化専用基準信号が複数の端末に送信することができ、直交事前符号化専用基準信号を、周波数分割多重及び／又は符号分割多重及び／又は時分割多重に基づいて少なくとも１つのサブフレームに割り当てることができる。

方法は、リソースブロック割り当てが重複する他の端末に使用される重みにより事前符号化された、又は次のスケジューリングイベントで同じ端末に使用される重みにより事前符号化された符号分割多重、周波数分割多重又は時分割多重を使用することにより、少なくとも１つのサブフレーム上の各端末に直交事前符号化専用基準信号を割り当てるステップをさらに含むことができる。

将来的なスケジューリング決定に向けてリソース要素に対応するサウンディング無線チャネルを可能にするために、現在スケジュールされていないリソース要素上で事前符号化専用基準信号を送信することができる。

本発明のいくつかの実施形態の第１１の態様によれば、
直交事前符号化専用基準信号を受け取るステップと、
事前符号化専用基準信号を使用してチャネル推定を行うステップと、
チャネル推定結果をネットワーク制御要素に送信するステップと、
を含む方法が提供される。

第１１の態様による方法は、
事前符号化専用基準信号に基づいて他の端末からの干渉を推定するステップと、
干渉情報をネットワーク制御要素に送信するステップとをさらに含むことができる。

本発明のいくつかの実施形態の第１２の態様によれば、
直交事前符号化専用基準信号を端末に送信するように構成された送信機と、
直交事前符号化専用基準信号を使用して端末が推定したチャネル推定結果を受け取るように構成された受信機と、
受け取ったチャネル推定結果に基づいてチャネル情報を特定するように構成されたコントローラと、
を備えた装置が提供される。

第１２の態様を以下のように修正することができる。
送信機を、直交事前符号化専用基準信号を複数の端末に送信するように構成し、受信機を、複数のチャネル推定結果を受け取るように構成し、コントローラを、複数のチャネル推定結果に基づいてチャネル情報を特定するように構成することができる。

受信機を、直交事前符号化専用基準信号に基づいて推定される他の端末からの干渉に関する干渉情報を端末から受け取るように構成することができ、コントローラを、受け取ったチャネル推定結果及び受け取った干渉情報に基づいてチャネル情報を特定するように構成することができる。

コントローラを、事前符号化訂正マトリクスを計算するように構成することができ、この事前符号化訂正マトリクスをさらなる送信に使用することができる。

コントローラを、チャネル状態を推定するために最初のチャネル状態情報基準信号を使用し、この推定されたチャネル状態を、直交事前符号化専用基準信号の送信を繰り返し実行し、チャネル推定結果を受け取り、チャネル情報を特定することにより訂正するように構成することができる。

送信機を、複数の直交事前符号化専用基準信号を複数の端末に送信するように構成することができ、コントローラを、周波数分割多重及び／又は符号分割多重に基づいて、直交事前符号化専用基準信号を少なくとも１つのサブフレームに割り当てるように構成することができる。

コントローラを、リソースブロック割り当てが重複する他の端末に使用される重みにより事前符号化された、又は次のスケジューリングイベントで同じ端末に使用される重みにより事前符号化された符号分割多重、周波数分割多重又は時分割多重を使用することにより、少なくとも１つのサブフレーム上の各端末に直交事前符号化専用基準信号を割り当てるように構成することができる。

コントローラを、将来的なスケジューリング決定に向けてリソース要素に対応するサウンディング無線チャネルを可能にするために、現在スケジュールされていないリソース要素上で事前符号化専用基準信号を送信するように構成することができる。

本発明のいくつかの実施形態の第１３の態様によれば、
直交事前符号化専用基準信号を受け取るように構成された受信機と、
直交事前符号化専用基準信号を使用してチャネル推定を行うように構成されたコントローラと、
チャネル推定結果をネットワーク制御要素に送信するように構成された送信機と、
を備えた装置が提供される。

第１３の態様の修正によれば、コントローラを、直交事前符号化専用基準信号に基づいて少なくとも１つの他の端末からの干渉を推定するように構成することができ、送信機を、干渉情報をネットワーク制御要素に送信するように構成することができる。

本発明のいくつかの実施形態の第１４の態様によれば、
直交事前符号化専用基準信号を端末に送信するための手段と、
直交事前符号化専用基準信号を使用して端末が推定したチャネル推定結果を受け取るための手段と、
受け取ったチャネル推定結果に基づいてチャネル情報を特定するための手段と、
を備えた装置が提供される。

第１４の態様を以下のように修正することができる。
装置は、直交事前符号化専用基準信号を複数の端末に送信するための手段と、複数のチャネル推定結果を受け取るための手段と、複数のチャネル推定結果に基づいてチャネル情報を特定するための手段とを備えることができる。

装置は、直交事前符号化専用基準信号に基づいて推定される他の端末からの干渉に関する干渉情報を端末から受け取るための手段と、受け取ったチャネル推定結果及び受け取った干渉情報に基づいてチャネル情報を特定するための手段を備えることができる。

装置は、事前符号化訂正マトリクスを計算するための手段を備えることができ、この事前符号化訂正マトリクスをさらなる送信に使用することができる。

装置は、チャネル状態を推定するために最初のチャネル状態情報基準信号を使用するための手段と、推定されたチャネル状態を、直交事前符号化専用基準信号の送信を繰り返し実行し、チャネル推定結果を受け取り、チャネル情報を特定することにより訂正するための手段とを備えることができる。

装置は、複数の直交事前符号化専用基準信号を複数の端末に送信するための手段と、周波数分割多重及び／又は符号分割多重に基づいて、直交事前符号化専用基準信号を少なくとも１つのサブフレームに割り当てるための手段とを備えることができる。

装置は、リソースブロック割り当てが重複する他の端末に使用される重みにより事前符号化された、又は次のスケジューリングイベントで同じ端末に使用される重みにより事前符号化された符号分割多重、周波数分割多重又は時分割多重を使用することにより、少なくとも１つのサブフレーム上の各端末に直交事前符号化専用基準信号を割り当てるための手段を備えることができる。

装置は、将来的なスケジューリング決定に向けてリソース要素に対応するサウンディング無線チャネルを可能にするために、現在スケジュールされていないリソース要素上で事前符号化専用基準信号を送信するための手段を備えることができる。

本発明のいくつかの実施形態の第１５の態様によれば、
直交事前符号化専用基準信号を受け取るための手段と、
直交事前符号化専用基準信号を使用してチャネル推定を行うための手段と、
チャネル推定結果をネットワーク制御要素に送信するための手段と、を備えた装置が提供される。

第１５の態様の修正によれば、装置は、直交事前符号化専用基準信号に基づいて少なくとも１つの他の端末からの干渉を推定するための手段と、干渉情報をネットワーク制御要素に送信するための手段とを備えることができる。

上述した態様及びその修正において、協調送信を、多地点協調（ＣｏＭＰ）送信、又はマルチユーザ多入力多出力（ＭＵ−ＭＩＭＯ）送信、又は同様のものとすることができる。

本発明のいくつかの実施形態の第１６の態様によれば、処理装置のためのプログラムを含み、このプログラムが処理装置上で実行されたときに請求項１から請求項１３、請求項２６から請求項３３、又は請求項４２から請求項５１のいずれか１項に記載のステップを実行するためのソフトウェアコード部分を含むコンピュータプログラム製品が提供される。

本発明のいくつかの実施形態の第１０の態様によれば、処理手段又はモジュールで上実行されたときに上記第１、第２、第７、第１０及び第１１の態様又はその修正のいずれかによる方法を実施するためのコード手段を含むコンピュータプログラム製品が提供される。

このコンピュータプログラム製品は、ソフトウェアコード部分を記憶するコンピュータ可読媒体を含むことができる。

このプログラムは、処理装置の内部メモリに直接ロードすることができる。

上記の修正が参照するそれぞれの態様及び／又は実施形態が代替物を排除すると明示的に示していない限り、これらの修正は、いずれも単独で、又は組み合わせてこれらの態様及び／又は実施形態に適用できると理解されたい。

以上、本明細書に記載した本発明に関しては、以下の点に留意されたい。
− （機器、装置及び／又はこれらのモジュールの例として、或いは装置及び／又はそのモジュールを含むエンティティの例として）ソフトウェアコード部分として実装される可能性が高く、ネットワーク制御要素又は端末においてプロセッサを使用して実行される方法ステップは、ソフトウェアコードに依存せず、これらの方法ステップにより定義される機能が保持される限り、いずれかの公知の又は将来開発されるプログラミング言語を使用して設定することができる。
− 一般に、いずれの方法ステップも、実施される機能の面から実施形態及びその修正の発想を変更することなくソフトウェアとして又はハードウェアにより実装するのに適している。
− 上記で定義した装置、又はそのいずれかの（単複の）モジュールにおいてハードウェア構成要素として実装される可能性が高い方法ステップ及び／又は機器、ユニット、又は（上述したような、上述した実施形態による装置、ＵＥ、ｅノードＢなどの機能を実施する機器などの）手段はハードウェアに依存せず、ＭＯＳ（金属酸化膜半導体）、ＣＭＯＳ（相補型ＭＯＳ）、ＢｉＭＯＳ（バイポーラＭＯＳ）、ＢｉＣＭＯＳ（バイポーラＣＭＯＳ）、ＥＣＬ（エミッタ結合型論理）、ＴＴＬ（トランジスタ−トランジスタ論理）などのいずれかの公知の又は将来開発されるハードウェア技術又はこれらのいずれかの雑種を使用して、例えばＡＳＩＣ（特定用途向けＩＣ（集積回路））構成要素、ＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）構成要素、ＣＰＬＤ（結合プログラムマブル論理回路）構成要素又はＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）構成要素を使用して実現することができる。
− 機器、ユニット、又は（上記で定義した装置、又はこれらのそれぞれの手段のいずれか１つなどの）手段は、個々の機器、ユニット又は手段として実現することができるが、これは、これらの機器、ユニット又は手段の機能が維持される限り、これらがシステム全体を通じて分散方式で実現されることを除外するものではない。
− 装置は、半導体チップ、チップセット、又はこれらのチップ又はチップセットを含む（ハードウェア）モジュールによって表すことができるが、これは、装置又はモジュールの機能が、ハードウェアで実現される代わりに、プロセッサ上における実行／動作のための実行可能ソフトウェアコード部分を含むコンピュータプログラム又はコンピュータプログラム製品などの（ソフトウェア）モジュール内のソフトウェアとして実現される可能性を除外するものではない。
− 例えば、機器は、互いに機能的に連携しているか、又は互いに機能的には独立しているが同じ装置のハウジング内に存在するかどうかにより、１つの装置として、或いは複数の装置の組立品として見なすことができる。

従って、上述した第１から第１５の態様はいずれも、第１から第１５の態様において上述した異なる機能／処理をプロセッサが実行できるようにする命令を記憶するメモリ及びプロセッサを備えた装置により実現することができる。

なお、上述した実施形態及び一般例及び具体例は、例示目的でのみ提供したものであり、決して本発明をこれらに限定することを意図するものではない。むしろ、添付の特許請求の範囲の思想及び範囲内にある全ての変形例及び修正例を含むことが意図される。

Ｓ１１ ＲＥがＣＲＳを含むかどうかを検出
Ｓ１２ ＲＥがＣＲＳを含まない場合、ＣｏＭＰのためのＲＥを選択

Claims (31)

1. リソース要素上におけるネットワーク制御要素と端末の間の協調送信を制御するステップと、
   リソース要素が特定の要素を含むかどうかを検出するステップと、
   前記リソース要素が特定の要素を含まないことが検出された場合、選択されるリソース要素が別のセル内でブロックされているか否かに関わらず、前記協調送信のための、セル内で用いるためのリソース要素を選択するステップと、
   を含むことを特徴とする方法。
2. 前記特定の要素が基準信号である、
   ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 協調送信のために選択されていないリソース要素における基準信号の送信により生じる干渉を除去するステップをさらに含む、
   ことを特徴とする請求項２に記載の方法。
4. 前記除去ステップが、端末において既知の干渉を減じることにより行われる、
   ことを特徴とする請求項３に記載の方法。
5. 前記方法が、中央ネットワーク制御要素によって、該中央ネットワーク制御要素にとって既知の干渉を除去するために用いられる事前補償を適用することにより行われる、
   ことを特徴とする請求項３に記載の方法。
6. 選択されるリソース要素のうち１以上が別のセルでブロックされているか否かに関わらずネットワーク制御要素によって選択された該リソース要素上における該ネットワーク制御要素からの協調送信をセル内で受け取るステップと、
   前記協調送信のために選択されていないリソース要素における基準信号の送信により生じる干渉を、既知の干渉を減じることによって除去するステップと、
   を含むことを特徴とする方法。
7. 前記基準信号が共通基準信号である、
   ことを特徴とする請求項２に記載の方法。
8. 前記特定の要素が、制御チャネルに使用される制御チャネルシンボルである、
   ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
9. 前記検出ステップが、前記セル内の特定のサブフレームに割り当てられた制御チャネルシンボルの数を検出することにより行われる、
   ことを特徴とする請求項８に記載の方法。
10. 前記数が、制御フォーマットインジケータを参照することにより検出される、
    ことを特徴とする請求項９に記載の方法。
11. リソース要素上における所定数の送信点が前記協調送信のためにスケジュールされ、前記方法が、前記協調送信に使用される送信点の数が前記所定数よりも少ない場合、前記送信の事前補償及び／又は前記送信のインターリービングを適用するステップ、及び／又は前記送信においてシンボルごとに異なる変調及び符号化方式を適用するステップをさらに含み、前記事前補償は前記送信点にとって既知である干渉を除去するために用いられる
    ことを特徴とする請求項８から請求項１０の１項に記載の方法。
12. 制御チャネルシンボルを含まないサブフレームにおいて使用される前記リソース要素を共有チャネルに使用してデータを送信する、
    ことを特徴とする請求項８から請求項１１の１項に記載の方法。
13. 前記リソース要素が全てＯＦＤＭシンボルを構成し、前記制御チャネルが物理ダウンリンク制御チャネルであり、前記共有チャネルが物理ダウンリンク共有チャネルである、
    ことを特徴とする請求項８から請求項１２の１項に記載の方法。
14. リソース要素上におけるネットワーク制御要素と端末の間の協調送信を制御するように構成された送信コントローラと、
    リソース要素が特定の要素を含むかどうかを検出するように構成された検出器と、
    前記リソース要素が特定の要素を含まないことが検出された場合、選択されるリソース要素が別のセル内でブロックされているか否かに関わらず、前記協調送信のための、セル内で用いるためのリソース要素を選択するように構成された選択器と、
    を備えることを特徴とする装置。
15. 前記特定の要素が基準信号である、
    ことを特徴とする請求項１４に記載の装置。
16. 前記協調送信のために選択されていないリソース要素における基準信号の送信により生じる干渉を除去するように構成された除去ユニットをさらに備える、
    ことを特徴とする請求項１５に記載の装置。
17. 前記装置が、事前補償を適用することによって前記除去を行うように構成される、
    ことを特徴とする請求項１６に記載の装置。
18. リソース要素上におけるネットワーク制御要素からの協調送信を受け取るように構成された受信機と、
    前記協調送信のために選択されていないリソース要素における共通基準信号の送信により生じる干渉を、既知の干渉を減じることによって除去するように構成されたコントローラと、
    を備え、
    前記協調送信のための、セル内で用いるための前記リソース要素の選択が、選択されるリソース要素のうち１以上が別のセルでブロックされているか否かに関わらず行われることを特徴とする装置。
19. 前記基準信号が共通基準信号である、
    ことを特徴とする請求項１５から請求項１７の１項に記載の装置。
20. 前記特定の要素が、制御チャネルに使用される制御チャネルシンボルである、
    ことを特徴とする請求項１４に記載の装置。
21. 前記検出器が、前記セル内の特定のサブフレームに割り当てられた制御チャネルシンボルの数を検出するように構成される、
    ことを特徴とする請求項２０に記載の装置。
22. 前記検出器が、制御フォーマットインジケータを参照することによって前記数を検出するように構成される、
    ことを特徴とする請求項２１に記載の装置。
23. リソース要素上における所定数の送信点が前記協調送信のためにスケジュールされ、前記コントローラが、前記協調送信に使用される送信点の数が前記所定数よりも少ない場合、前記送信点の事前補償及び／又は前記送信点のインターリービングを適用し、及び／又は前記送信点においてシンボルごとに異なる変調及び符号化方式を適用するように構成され、
    前記事前補償が、前記送信点にとって既知の干渉を除去するために用いられる
    ことを特徴とする請求項２０から請求項２２の１項に記載の装置。
24. 制御チャネルシンボルを含まないサブフレームにおいて使用される前記リソース要素を共有チャネルに使用してデータを送信する、
    ことを特徴とする請求項２０から請求項２３の１項に記載の装置。
25. 前記リソース要素が全てＯＦＤＭシンボルを構成し、前記制御チャネルが物理ダウンリンク制御チャネルであり、前記共有チャネルが物理ダウンリンク共有チャネルである、
    ことを特徴とする請求項２０から請求項２４の１項に記載の装置。
26. 前記協調送信が、多地点協調（ＣｏＭＰ）送信又はマルチユーザ多入力多出力（ＭＵ−ＭＩＭＯ）送信である、
    ことを特徴とする請求項１から請求項１３の１項に記載の方法。
27. 前記協調送信が、多地点協調（ＣｏＭＰ）送信又はマルチユーザ多入力多出力（ＭＵ−ＭＩＭＯ）送信である、
    ことを特徴とする請求項１４から請求項２５の１項に記載の装置。
28. 処理装置のためのプログラムを含み、該プログラムが前記処理装置上で実行されたときに請求項１から請求項５、及び請求項７から請求項１３のいずれか１項に記載のステップを実行するためのソフトウェアコード部分を含む、
    ことを特徴とするコンピュータプログラム。
29. 前記コンピュータプログラムが、前記ソフトウェアコード部分を記憶するコンピュータ可読媒体を含む、
    ことを特徴とする請求項２８に記載のコンピュータプログラム。
30. 前記プログラムが、前記処理装置の内部メモリに直接ロード可能である、
    ことを特徴とする請求項２８に記載のコンピュータプログラム。
31. 処理装置のためのプログラムを含み、該プログラムが前記処理装置上で実行されたときに請求項６に記載のステップを実行するためのソフトウェアコード部分を含む、
    ことを特徴とするコンピュータプログラム。

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