JP5474968B2 - ワイヤレス通信システム中の基地局のセル間の協調送信 - Google Patents

ワイヤレス通信システム中の基地局のセル間の協調送信 Download PDF

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Description

関連出願
本出願は、参照により本明細書に組み込まれる、2008年8月6日に出願された「DL Common RS Backward Compatible Designs for Distributed MIMO」と題する米国仮特許出願第61/086,539号の利益を主張する。
以下の説明は、一般に、ワイヤレス通信に関し、より詳細には、ワイヤレス通信における干渉を処理するためのシステムおよび技法に関する。
ワイヤレス通信システムは、たとえば、ボイス、データなど、様々なタイプの通信コンテンツを提供するために広く展開されている。典型的なワイヤレス通信システムは、使用可能なシステムリソース(たとえば、帯域幅、送信電力など)を共有することによって複数のユーザとの通信をサポートすることが可能な多元接続システムとすることができる。そのような多元接続システムの例には、符号分割多元接続(CDMA)システム、時分割多元接続(TDMA)システム、周波数分割多元接続(FDMA)システム、直交周波数分割多元接続(OFDMA)システムなどがある。さらに、これらのシステムは、3GPP(Third Generation Partnership Project)、3GPP LTE(Long Term Evolution)、UMB(Ultra Mobile Broadband)などの仕様、および/またはEV−DO(Evolution Data Optimized)、その1つまたは複数のリビジョンなどのマルチキャリアワイヤレス仕様に準拠することができる。
一般に、ワイヤレス多元接続通信システムは、複数のモバイルデバイスのための通信を同時にサポートすることができる。各モバイルデバイスは、順方向リンクおよび逆方向リンク上の送信を介して1つまたは複数の基地局と通信することができる。順方向リンク(またはダウンリンク)は基地局からモバイルデバイスへの通信リンクを指し、逆方向リンク(またはアップリンク)はモバイルデバイスから基地局への通信リンクを指す。さらに、モバイルデバイスと基地局との間の通信は、単一入力単一出力(SISO)システム、多入力単一出力(MISO)システム、多入力多出力(MIMO)システムなどを介して確立できる。さらに、ピアツーピアワイヤレスネットワーク構成では、モバイルデバイスは他のモバイルデバイスと(および/または基地局は他の基地局と)通信することができる。
セクタ化は、単一の基地局を3つのセルに分割することによってシステム容量を向上させる古典的な方法である。初期のシステムでは、セルごとに、固定ビームパターンをもつ1つの指向性アンテナを利用して、セル内に送信電力を集中させ、他のセルに引き起こされた干渉を低減していた。最近、セルをカバーする指向性固定ビームパターンを生成するために、複数の送信(TX)アンテナをもつMIMOシステムが導入されている。これらの進歩にもかかわらず、多数のモバイルデバイスが依然としてセルエッジにおいてセル間干渉を受ける。
以下で、1つまたは複数の態様の基本的理解を与えるために、そのような態様の簡略化された概要を提示する。この概要は、すべての企図された態様の包括的な概観ではなく、すべての態様の主要または重要な要素を識別するものでも、いずれかまたはすべての態様の範囲を定めるものでもない。その唯一の目的は、後で提示するより詳細な説明の導入として、1つまたは複数の態様のいくつかの概念を簡略化された形で提示することである。
本開示の一態様では、ワイヤレス通信のための装置は、第1のアンテナシステムを通して第1のセルのためのカバレージを提供するための手段と、第2のアンテナシステムを通して第2のセルのためのカバレージを提供するための手段と、第1および第2のアンテナシステムを使用した第1のセル中のモバイルデバイスへの送信用のデータを処理するための手段と、を含む。
本開示の別の態様では、ワイヤレス通信のための方法は、第1のアンテナシステムを通して第1のセルのためのカバレージを提供することと、第2のアンテナシステムを通して第2のセルのためのカバレージを提供することと、第1および第2のアンテナシステムを使用した第1のセル中のモバイルデバイスへの送信用のデータを処理することと、を含む。
本開示のさらに別の態様では、ワイヤレス通信のための装置は、第1のアンテナシステムを通して第1のセルのためのカバレージを提供することと、第2のアンテナシステムを通して第2のセルのためのカバレージを提供することと、第1および第2のアンテナシステムを使用した第1のセル中のモバイルデバイスへの送信用のデータを処理することと、を行うように構成された処理システムを含む。
本開示のさらなる態様では、コンピュータプログラム製品は、1つまたは複数のプロセッサによって実行可能な命令を備え、命令は、第1のアンテナシステムを通して第1のセルのためのカバレージを提供するためのコードと、第2のアンテナシステムを通して第2のセルのためのカバレージを提供するためのコードと、第1および第2のアンテナシステムを使用した第1のセル中のモバイルデバイスへの送信用のデータを処理するためのコードと、を備える。
上記および関連する目的を達成するために、1つまたは複数の態様は、以下で十分に説明し、特に特許請求の範囲で指摘する特徴を備える。以下の説明および添付の図面に、1つまたは複数の態様のうちのいくつかの例示的な特徴を詳細に記載する。ただし、これらの特徴は、様々な態様の原理を採用することができる様々な方法のほんのいくつかを示すものであり、この説明は、すべてのそのような態様およびそれらの均等物を含むものとする。
多元接続ワイヤレス通信システムの態様を示す図。 多元接続ワイヤレス通信システムにおける基地局およびモバイルデバイスの態様を示す図。 多元接続ワイヤレス通信システム用のフレーム構造の態様を示す図。 セルエッジにあるモバイルデバイスをもつ多元接続ワイヤレス通信システムの態様を示す図。 それぞれのセルエッジにある2つのモバイルデバイスをもつ多元接続ワイヤレス通信システムの態様を示す図。 2つのTXアンテナを有する基地局と、セルエッジにあるモバイルデバイスとをもつ多元接続ワイヤレス通信システムの態様を示す図。 セルエッジにあるモバイルデバイスをもつ多元接続ワイヤレス通信システムにおける分散型アンテナシステムの態様を示す図。 それぞれのセルエッジにある2つのモバイルデバイスをもつ多元接続ワイヤレス通信システムの態様を示す図。 2つのTXアンテナを有する基地と、それぞれのセルエッジにある2つのモバイルデバイスとをもつ多元接続ワイヤレス通信システムの態様を示す図。 2つのTXアンテナを採用するアンテナシステムと、それぞれのセルエッジにある2つのモバイルデバイスとをもつ多元接続ワイヤレス通信システムにおける分散型アンテナシステムの態様を示す図。 基地局の機能に関係する態様を示す図。
次に、図面を参照しながら様々な実施形態について説明する。図面全体にわたって、同様の要素を指すのに同様の参照符号を使用する。以下の記述では、説明の目的で、1つまたは複数の実施形態の完全な理解を与えるために多数の具体的な詳細を記載する。ただし、そのような(1つまたは複数の)実施形態は、これらの具体的な詳細なしに実施できることは明らかであろう。他の例では、1つまたは複数の実施形態の説明を円滑にするために、よく知られている構造およびデバイスをブロック図の形態で示す。
本出願で使用する「コンポーネント」、「モジュール」、「システム」などの用語は、ハードウェア、ファームウェア、ハードウェアとソフトウェアの組合せ、ソフトウェア、または実行中のソフトウェアなど、コンピュータ関連のエンティティを指すものとする。たとえば、コンポーネントは、プロセッサ上で実行されるプロセス、プロセッサ、オブジェクト、実行可能ファイル、実行スレッド、プログラム、および/またはコンピュータとすることができるが、これらに限定されない。例として、コンピューティングデバイス上で実行されるアプリケーションと、そのコンピューティングデバイスの両方をコンポーネントとすることができる。1つまたは複数のコンポーネントがプロセスおよび/または実行スレッド内に常駐することができ、1つのコンポーネントを1つのコンピュータ上に配置し、および/または2つ以上のコンピュータ間に分散することができる。さらに、これらのコンポーネントは、様々なデータ構造を記憶している様々なコンピュータ可読媒体から実行することができる。これらのコンポーネントは、1つまたは複数のデータパケット(たとえば、ローカルシステム、分散システム内、および/または他のシステムを用いるインターネットなどのネットワーク全体の中の別のコンポーネントと信号を介して相互作用する1つのコンポーネントからのデータ)を有する信号によるなど、ローカルおよび/またはリモートプロセスを介して通信することができる。
さらに、様々な実施形態について、モバイルデバイスに関して本明細書で説明する。モバイルデバイスは、システム、加入者ユニット、加入者局、移動局、モバイル、リモート局、リモート端末、アクセス端末、ユーザ端末、端末、ワイヤレス通信デバイス、ユーザエージェント、ユーザデバイス、またはユーザ機器(UE)とも呼ばれることがある。モバイルデバイスは、セルラー電話、スマートフォン、コードレス電話、セッション開始プロトコル(SIP)電話、ラップトップ、衛星ラジオ、全地球測位システム、ワイヤレスローカルループ(WLL)局、携帯情報端末(PDA)、ワイヤレス接続機能を有するハンドヘルドデバイス、コンピューティングデバイス、またはワイヤレスモデムに接続される他の処理デバイスとすることができる。さらに、様々な実施形態について、基地局に関して本明細書で説明する。基地局は、(1つまたは複数の)モバイルデバイスと通信するために利用でき、アクセスポイント、ノードB、発展型ノードB(eノードBもしくはeNB)、送受信基地局(BTS)または何らかの他の用語で呼ばれることもある。
本明細書で説明する技法は、符号分割多元接続(CDMA)、時分割多元接続(TDMA)、周波数分割多元接続(FDMA)、直交周波数分割多元接続(OFDMA)、シングルキャリア周波数領域多重(SC−FDMA)および他のシステムなど、様々なワイヤレス通信システムに使用できる。「システム」および「ネットワーク」という用語は、しばしば互換的に使用される。CDMAシステムは、UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)、CDMA2000などの無線技術をインプリメントすることができる。UTRAは、W−CDMA(Wideband−CDMA)およびCDMAの他の変形態を含む。CDMA2000は、IS−2000、IS−95およびIS−856規格をカバーする。TDMAシステムは、GSM(登録商標)(Global System for Mobile Communications)などの無線技術をインプリメントすることができる。OFDMAシステムは、E−UTRA(Evolved UTRA)、UMB(Ultra Mobile Broadband)、IEEE802.11(WiFi)、IEEE802.16(WiMAX)、IEEE802.20、Flash−OFDMなどの無線技術をインプリメントすることができる。UTRAおよびE−UTRAは、UMTS(Universal Mobile Telecommunication System)の一部である。3GPP LTE(Long Term Evolution)は、ダウンリンク上ではOFDMAを採用し、アップリンク上ではSC−FDMAを採用するE−UTRAを使用する今度のリリースである。UTRA、E−UTRA、UMTS、LTEおよびGSMは、「3rd Generation Partnership Project」(3GPP)という名称の組織からの文書に記載されている。CDMA2000およびUMBは「3rd Generation Partnership Project 2」(3GPP2)という名称の組織の文書に記載されている。本明細書で説明する技法はまた、1xEV−DOリビジョンBまたは他のリビジョンなどのEV−DO(Evolution Data Optimized)規格で利用できる。さらに、そのようなワイヤレス通信システムは、追加として、不対無許可スペクトル、802.xxワイヤレスLAN、BLUETOOTH(登録商標)、および任意の他の短距離または長距離ワイヤレス通信技法をしばしば使用するピアツーピア(たとえば、モバイル間の)アドホックネットワークシステムを含むことができる。
いくつかのデバイス、コンポーネント、モジュールなどを含むことができるシステムに関して、様々な態様または特徴を提示する。様々なシステムは、追加のデバイス、コンポーネント、モジュールなどを含んでもよく、および/または各図に関連して論じるデバイス、コンポーネント、モジュールなどのすべてを含まなくてもよいことを理解および諒解されたい。これらの手法の組合せを使用することもできる。
次に、図1を参照しながら、多元接続ワイヤレス通信システムの様々な態様を提示する。ワイヤレス通信システム100は基地局102とともに示されている。基地局102は、異なるアンテナシステム106をもつ各セル104をサービスすることを可能にするいくつかのトランシーバ(図示せず)を含むことができる。各アンテナシステム106は、単一の指向性アンテナとして示されているが、指向性ビームパターンを形成するために協働するアンテナ素子の構成としてインプリメントできる。基地局102は、各セル104中に1つずつある、3つのモバイルデバイス108と通信している状態が示されている。ただし、基地局102は、実質的にいかなる数のモバイルデバイスとも通信することができることを諒解されたい。図示のように、基地局102は、セル104i中のモバイルデバイス108iと通信するためにアンテナシステム106iを使用し、セル104j中のモバイルデバイス108jと通信するためにアンテナシステム106jを使用し、セル104k中のモバイルデバイス108kと通信するためにアンテナシステム106kを使用する。
代替的に、アンテナシステム106は、MIMOアンテナシステムとすることができる。MIMOアンテナシステムは、データ送信のために複数(NT)個のTXアンテナと複数(NR)個の受信(RX)アンテナとを採用する。NT個のTXアンテナとNR個のRXアンテナとによって形成されるMIMOチャネルは、空間チャネルとも呼ばれるNS個の独立チャネルに分解でき、ここで、NS≦min{NT,NR}である。NS個の独立チャネルの各々は1つの次元に対応する。複数のTXおよびRXアンテナによって生成された追加の次元数が利用された場合、MIMOシステムは、改善されたパフォーマンス(たとえば、より高いスループットおよび/またはより大きい信頼性)を与えることができる。MIMOシステムは、FDD、FDM、TDD、TDM、CDM、OFDMなど、アップリンクおよびダウンリンクチャネルを分割する実質的にどんなタイプの複信技法でも利用することができる。
次に、図2を参照しながら、モバイルデバイスと通信している基地局の様々な態様を提示する。基地局102において、いくつかのデータストリームのデータがデータソース212から処理システム213に供給される。処理システム213は、送信(TX)データプロセッサ214と、送信(TX)MIMOプロセッサ220と、プロセッサ230と、メモリ232と、RXデータプロセッサ242とを含む。各データストリームは、それぞれのアンテナシステム224にわたって送信できる。説明を簡単にするために、1つのセルをサービスするための単一のアンテナシステム224が示されている。ただし、当業者なら容易に諒解するように、基地局102は、セルごとに別個のアンテナシステムを採用することができる。この例では、アンテナシステム224は、複数の空間チャネルを利用することによって複数のデータストリームをサポートすることができるMIMOアンテナシステムである。代替的に、アンテナシステム224は、単一の指向性アンテナまたは複数のアンテナ素子からなることができる。別個の送信機(TMTR)/受信機(RCVR)222がシステム中の各アンテナ224から与えられる。
TXデータプロセッサ214は、符号化データを供給するために、そのデータストリーム用に選択された特定の符号化スキームに基づいて、データストリームごとにデータをフォーマットし、符号化し、インターリーブする。各データストリームの符号化データは、OFDM技法あるいは他の直交化または非直交化技法を使用して基準信号と多重化できる。パイロット信号、ビーコン信号などと呼ばれることがある基準信号は、一般に、既知の方法で処理される既知のデータパターンであり、チャネル応答を推定するためにモバイルデバイス108において使用できる。次いで、各データストリームの多重化された基準信号および符号化データは、変調シンボルを与えるために、そのデータストリーム用に選択された1つまたは複数の特定の変調スキーム(たとえば、BPSK、QSPK、M−PSK、またはM−QAM)に基づいて変調(すなわち、シンボルマッピング)される。各データストリームのデータレート、符号化、および変調は、プロセッサ230によって決定できる。
次いで、すべてのデータストリームの変調シンボルが、(たとえば、OFDMのために)変調シンボルの空間処理を行うTX MIMOプロセッサ220に供給される。次いで、TX MIMOプロセッサ220は、NT個の変調シンボルストリーム(または空間ストリーム)をNT個の送信機(TMTR)222a〜222tに供給する。各TMTR222は、それぞれのシンボルストリームを受信し、処理して、1つまたは複数のアナログ信号を与え、さらに、そのアナログ信号を調整(たとえば、増幅、フィルタ処理、およびアップコンバート)して、MIMOチャネルを介して送信するのに適した変調信号を与える。次いで、TMTR222a〜222tからのNT個の変調信号が、それぞれNT個のアンテナ224a〜224tから送信される。
モバイルデバイス108において、送信された変調信号はNR個のアンテナ252a〜252rによって受信され、各アンテナ252からの受信信号はそれぞれのRCVR254に供給される。各RCVR254は、それぞれの受信信号を調整(たとえば、フィルタ処理、増幅、およびダウンコンバート)し、調整信号をデジタル化してサンプルを供給し、さらにサンプルを処理して対応する「受信」シンボルストリームを供給する。
次いで、受信(RX)データプロセッサ260は、特定の受信機処理技法に基づいてNR個のRCVR254からNR個の受信シンボルストリームを受信し、処理して、NT個の「検出」シンボルストリームを供給する。各検出シンボルストリームは、対応するデータストリームに対して送信される変調シンボルの推定であるシンボルを含む。次いで、RXデータプロセッサ260は、各検出シンボルストリームを復調し、デインターリーブし、復号して、データストリームのデータを復元する。次いで、データはデータシンク264に供給される。RXデータプロセッサ260による処理は、基地局102においてTXプロセッサ220およびTX MIMOデータプロセッサ214によって実行される処理を補足するものである。
RXプロセッサ260によって生成されるチャネル応答推定は、受信機において空間または空間/時間処理を実行する、電力レベルを調整する、変調レートまたは変調スキームを変更する、あるいは他の動作を実行するために使用できる。さらに、RXプロセッサ260は、検出シンボルストリームの信号対雑音干渉比(SNR)、および場合によっては他のチャネル特性を推定することができ、これらの量をプロセッサ270に供給する。さらに、RXデータプロセッサ260またはプロセッサ270は、システムに関する「動作」SNRの推定を導出することができる。次いで、プロセッサ270は、通信リンクおよび/または受信データストリームに関する様々なタイプの情報を備えることができるチャネル状態情報(CSI)を与える。たとえば、CSIは、動作SNRのみを備えることができる。他の実施形態では、CSIは、1つまたは複数のチャネル状態を示す数値とすることができるチャネル品質インジケータ(CQI)を備えることができる。次いで、CSIは、TXデータプロセッサ278によって処理され、TX MIMOプロセッサ280によって空間処理され、送信機254a〜254rによって調整され、基地局102に返信される。
基地局102において、モバイルデバイス108からの変調信号は、アンテナシステム224によって受信され、RCVR222によって調整され、RXデータプロセッサ242によって処理されて、モバイルデバイス108によって報告されたCSIが復元される。次いで、報告されたCSIは、プロセッサ230に供給され、(1)データストリームに使用すべきデータレートならびに符号化および変調スキームを決定するため、および(2)TXデータプロセッサ214およびTXプロセッサ220の様々な制御を生成するために使用される。代替的に、プロセッサ270は、送信用の変調スキームおよび/または符号化率を決定するためにCSIを他の情報とともに利用することができる。次いで、これを基地局102に供給し、基地局102は、量子化できるこの情報を使用して、供給モバイルデバイス108に後の送信を供給することができる。プロセッサ230および270は、基地局102およびモバイルデバイス108における動作を指示する。メモリ232および272は、それぞれプロセッサ230および270によって使用されるプログラムコードおよびデータの記憶を行う。
図2にMIMOアンテナシステムを示したが、MIMOアンテナシステムに関して説明する様々な概念は、複数のTXアンテナ、たとえば、基地局上にある複数のTXアンテナが、単一のアンテナデバイス、たとえば、モバイルデバイスに1つまたは複数のシンボルストリームを送信する、MISOアンテナシステムに適用できる。また、図2に関して説明したのと同様にSISOアンテナシステムを利用することができる。SISOアンテナシステムの場合、TXデータプロセッサ214からのデータストリームは、アンテナシステムを通して送信するためにTMTR/RCVR222に直接供給される。ただし、後でより詳細に説明するように、セルエッジモバイルデバイスのパフォーマンスを向上させるために、TX MIMOプロセッサ220をSISOアンテナシステム中で使用して、複数のアンテナシステムから複数の空間ストリームを供給することができる。
基地局のいくつかの態様について説明する際、様々な機能を処理システム213に関して説明した。処理システム213は、ハードウェア、ソフトウェア、または両方の組合せとしてインプリメントできる。ハードウェアとしてインプリメントするか、またはソフトウェアとしてインプリメントするかは、特定の適用例および全体的なシステムに課される設計制約に依存することになる。当業者なら、説明した機能を特定の適用例ごとに様々な方法でインプリメントすることができる。
限定はしないが、例として、基地局102によって採用される処理システム213は、1つまたは複数のプロセッサを用いてインプリメントすることができる。プロセッサの例は、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ(DSP)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、プログラマブル論理デバイス(PLD)、コントローラ、状態機械、ゲート論理、個別ハードウェアコンポーネント、または本開示全体にわたって説明する様々な機能を実行することができる他の処理回路を含む。
プロセッサは、ソフトウェアを実行するように構成できる。ソフトウェアを実行することが可能なプロセッサの一例は、機械可読媒体上のソフトウェアにアクセスすることが可能なマイクロプロセッサである。マイクロプロセッサは、バスまたは他の通信手段を通して機械可読媒体および他の回路と互いにリンクされた集積回路とすることができる。代替的に、マイクロプロセッサは、特定用途向け集積回路(ASIC)を用いてインプリメントされる組込みシステムの一部とすることができる。埋込みマイクロプロセッサは、機械可読媒体と単一のチップに組み込まれた他の回路とをもつARM(Advanced RISC Machine)プロセッサとすることができる。
ソフトウェアは、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、ハードウェア記述言語などの名称にかかわらず、命令、データ、またはそれらの組合せを意味すると広く解釈されたい。機械可読媒体は、例として、RAM(ランダムアクセスメモリ)、フラッシュ(登録商標)メモリ、ROM(読取り専用メモリ)、PROM(プログラマブル読取り専用メモリ)、EPROM(消去可能プログラマブル読取り専用メモリ)、EEPROM(電気消去可能プログラマブル読取り専用メモリ)、レジスタ、磁気ディスク、光ディスク、ハードドライブ、もしくは他の適切な記憶媒体、またはそれらの任意の組合せを含むことができる。
機械可読媒体は、処理システムの一部とすることができる。代替的に、機械可読媒体の任意の一部分は、処理システムの外部に存在することができる。例として、機械可読媒体は、すべてトランシーバを通してプロセッサシステムによってまたは他の手段によってアクセスできる、伝送線路、データによって変調されたキャリア、および/または基地局または移動局とは別個のコンピュータ製品を含むことができる。
機械可読媒体によってサポートされるソフトウェアは、単一の記憶デバイス内に常駐することも、複数のメモリデバイスに分散することもできる。例として、ソフトウェアは、ハードドライブからRAMにロードできる。ソフトウェアの実行中、プロセッサは、アクセス速度を高めるために、命令のいくつかをキャッシュにロードすることができる。次いで、1つまたは複数のキャッシュラインを、プロセッサによる実行のために汎用レジスタファイルにロードすることができる。ソフトウェアの機能に言及する場合、そのような機能は、ソフトウェア命令を実行したときにプロセッサによってインプリメントされることが理解されよう。
次に、特定の送信データ構造に関して様々な概念を提示する。当業者なら容易に諒解するように、これらの概念は他の送信データ構造に拡張できる。この例におけるデータ構造はOFDMダウンリンク送信に基づく。OFDMは、正確な周波数で離間した多数のサブキャリアにわたってデータを配信するスペクトル拡散技法である。離間は、受信機がサブキャリアからデータを復元することを可能にする「直交性」を与える。
ダウンリンク送信用のデータ構造の一例を図3に示し、水平寸法は時間を表し、垂直寸法は周波数を表す。ダウンリンク送信は、フレーム302と呼ばれるユニットに分割されるが、当業者によって、パケット、スロット、ユニット、またはワイヤレス媒体上で送信するためのデータ構造を表す他の名称で呼ばれることもある。フレーム302はさらに5つのサブフレーム304に分割され、各サブフレームは2つのスロット306を有する。各スロット306は、6個のリソースブロック(RB)308を含み、各リソースブロック308は、7個のOFDMシンボル×12個のOFDMサブキャリアを備える84個のリソース要素310からなる。1つのリソース要素は、QPSK、16QAM、または64QAM変調ビットを搬送する。例として、16QAMの場合、各リソース要素は4ビットを搬送する。基地局102が各移動局108に割り当てるリソースブロックの個数は、モバイルデバイス108上で動作するアプリケーションのサービス品質(QoS)要件に基づく。所与のモバイルデバイスのQoS要件が高くなるほど、基地局がモバイルデバイスに割り当てる必要があるリソースブロックは多くなる。
基地局102の一実施形態では、その基地局102によってサービスされるすべての3つのセルにわたって共通基準信号(CRS)が送信される。この例では、CRSは、スロット中の第1、第2、および第5のOFDMシンボル中で送信される。基地局102は、移動局が基準信号を区別できるようにするために、各基準信号に対して時間シフト周波数領域直交シーケンスを使用することができる。例として、第1のCRSiは、第1のOFDMシンボル中のサブキャリア0および6上と、第4のOFDMシンボル中のサブキャリア3および9上とで送信される。第2のCRSjは、同じスロットの第1のOFDMシンボル中のサブキャリア3および9上と、第4のOFDMシンボル中のサブキャリア0および6上とで送信される。所与のセルの特定の時間シフト周波数領域直交シーケンスは、ネットワーク事業者(図示せず)または何らかの他のエンティティによって割り当てられたセルの識別子(ID)に基づく。データおよび制御情報は、セルのCRSによって占有されないリソースエレメント中で、そのセル中の移動局に送信できる。例として、基地局102は、第1のOFDMシンボル中のサブキャリア1〜5および7〜11上と、第4のOFDMシンボル中のサブキャリア0〜2、4〜8、および10〜11上とで、セル104i中の移動局104iにデータおよび制御情報を送信することができる。基地局102は、リソースブロック中の第2、第3、第5、第6、および第7のOFDMシンボル中のすべてのサブキャリア上で、移動局108iにデータおよび制御情報を送信することもできる。
図4を参照すると、モバイルデバイス108iは、セル104iのエッジに移動している。したがって、モバイルデバイス108iは、隣接セル104j内の基地局送信からの干渉を受け始めることがある。この問題に対処するために、基地局102は、セルのエッジにおいてモバイルデバイスが受けるパフォーマンスを改善するために、セル104間で送信を調整するための様々な技法をインプリメントすることができる。より詳細には、基地局102は、(1)より多くの空間ビームを送信するか、またはより高いビームフォーミング電力利得を提供することによってセルエッジモバイルデバイスのパフォーマンスを向上させるため、および/または(2)セルエッジモバイルデバイスが受ける干渉を最小限に抑えるために、異なるセル中の複数のモバイルデバイスへの送信を調整し、空間次元を利用することができる。
次に、セル104iのエッジにおいて分散型MIMOモードで動作するモバイルデバイス108iに関して、様々な例を提示する。この例では、非サービングセル104j用のアンテナ106jからモバイルデバイス108iへのチャネルの推定値hijが必要とされる。このチャネル推定値hjiは、サービングセル104i用のアンテナ106iからモバイルデバイス108iへのチャネルの推定値hiiとともに、モバイルデバイス108i中のRXデータプロセッサ260(図2を参照)によって計算され、CSI中でまたは他の手段によって基地局102に供給される。基地局102は、周期的に移動局108iが、非サービングまたは干渉セル104j用のアンテナ106jから送信された基準信号をはっきりと(高品質に)見ることができるように、セル104間で送信を協調させることができる。これを達成するために、様々な技法を基地局102にインプリメントすることができる。
1つのインプリメンテーションでは、セル104のセルIDは、各セル内で送信された基準信号がオーバーラップなしに周波数にわたって交互に配置されるように、ネットワーク事業者(図示せず)または他のエンティティによって割り当てられる。これにより、3つのセル104内で基地局102によって送信された基準信号は衝突しなくなる。次いで、基地局は、あるセル106中の基地局102によって送信されたデータが、基地局によって隣接セルに送信された基準信号と衝突しないようにするためのステップをとることができる。例として、基地局による何らかの行為がない場合、基地局102によってセル104i中のモバイルデバイス108iに送信されたデータが、隣接セル104j中の基地局102によって送信された基準信号と衝突することがある。これを回避するために、基地局102は、基地局102によって隣接セル104iに送信された基準信号によって占有されたOFDMサブキャリアにわたって、モバイルデバイス108iに送信されたデータをパンクチャすることができる。パンクチャリング演算は、移動局104iが隣接セル104jから干渉を受けていることを指示する、移動局104iからのフィードバックに応答して実行できる。フィードバックは、CSI中で提供することも、何らかの他の手段によって提供することもできる。パンクチャリング演算は、モバイルデバイス108iのQoSに悪影響が及ぶことを回避するために、低デューティサイクルで(たとえば、x個のサブフレームごとに1回)行うべきである。好ましくは、データのみをパンクチャし、制御情報はパンクチャしない。パンクチャリング演算は、プロセッサ230からの制御信号情報に応答して基地局のTXデータプロセッサ214によって実行できる。
図5を参照すると、モバイルデバイス108kは、ここではセル104kのエッジに移動している。したがって、モバイルデバイス108kはまた、隣接セル104jへの基地局送信からの干渉を受け始めることがある。モバイルデバイス108iに関して前に説明したように、モバイルデバイス108kは、非サービングセル104j用のアンテナ106jからモバイルデバイス108kへのチャネルの推定値hjkと、サービングセル104k用のアンテナ106kからモバイルデバイス108kへのチャネル推定値hkkを必要とし、この情報をCSIを通してまたは何らかの他の手段によって基地局102に供給する。このような状況では、基地局102は、基地局102によって隣接セル104iに送信された基準信号によって占有されたOFDMサブキャリアにわたってモバイルデバイス108iとモバイルデバイス108kの両方に送信されたデータをパンクチャすることができる。好ましくは、基地局102は、単一のリソースブロックにわたる目に見えるレート損失を回避するために、TDM方式で(すなわち、異なるサブフレームにわたって)パンクチャリング演算を実行する。
基地局102の代替実施形態では、セルのセルIDは、各セル内で送信された基準信号が常に衝突するように、ネットワーク事業者(図示せず)または他のエンティティによって割り当てられる。これにより、基地局102によって3つのセル104に送信された基準信号が、隣接セル104に送信されたデータと衝突しなくなる。図4に戻ると、基地局102は、基地局102によって隣接セル104iに送信された基準信号によって占有されたOFDMサブキャリアにわたってモバイルデバイス108iに送信された基準信号をパンクチャすることができる。パンクチャリング演算は、移動局104iが隣接セル104jから干渉を受けていることを指示する、移動局104iからのフィードバックに応答して実行できる。フィードバックは、CSI中で提供することも、何らかの他の手段によって提供することもできる。パンクチャリング演算は、モバイルデバイス108iのQoSに悪影響が及ぶことを回避するために、低デューティサイクルで(たとえば、x個のサブフレームごとに1回)行うべきである。好ましくは、データのみをパンクチャし、制御情報はパンクチャしない。パンクチャリング演算は、プロセッサ230からの制御信号情報に応答して基地局のTXデータプロセッサ214によって実行できる。
図5に戻ると、基地局102は、基地局102によって隣接セル104iに送信された基準信号によって占有されたOFDMサブキャリアにわたってモバイルデバイス108iとモバイルデバイス108kの両方に送信された基準信号をパンクチャすることができる。好ましくは、基地局102は、単一のリソースブロックにわたる目に見えるレート損失を回避するために、TDM方式で(すなわち、異なるサブフレームにわたって)パンクチャリング演算を実行する。
基準信号パンクチャリング手法は、基準信号パンクチャリングがデータチャネル上でレート損失を招かないという点で、データパンクチャリング手法とは異なる。しかしながら、基準信号がパンクチャされると、基準信号の復調パフォーマンスが影響を受けることがある。その影響は、時間フィルタ処理と低デューティサイクルパンクチャリング演算とを用いて最小限に抑えることができる。
前述のように、図2に示す各アンテナ106は指向性アンテナを表す。セルごとに2つのTXアンテナがある場合、基地局102は、TXアンテナごとにパンクチャ演算を実行することができる。好ましくは、基地局102は、単一のリソースブロックにわたる目に見えるレート損失を回避するために、TDM方式で(すなわち、異なるサブフレームにわたって)各アンテナに関連するパンクチャリング演算を実行する。
セルごとに4つのTXアンテナがある場合、基地局102はまた、TXアンテナごとにパンクチャ演算を実行することができる。基地局102は、1つのサブフレーム内でアンテナのペアに対してパンクチャリング演算を実行する。例として、基地局アンテナ106jは、4つのアンテナ106j1、106j2、106j3、および106j4を備えることができる。基地局102は、同じサブフレーム中にアンテナ106j1とアンテナ106j3の両方にパンクチャリング演算を実行し、同じサブフレーム中にアンテナ106j2とアンテナ106のj4の両方にパンクチャリング演算を実行することができる。好ましくは、基地局102は、単一のリソースブロックにわたる大きいレート損失を回避するために、TDM方式で(すなわち、異なるサブフレームにわたって)各アンテナペアに関連付けられたパンクチャリング演算を実行する。
演算に関して、このパンクチャリング手順は、基地局102によって制御され、したがって、モバイルデバイス108に対して透過的である。したがって、パンクチャリング演算を認識しないレガシーモバイルデバイスは、ワイヤレス通信システム中に展開されたままであり、それにより、それらの有効寿命が延びる。本開示全体にわたって提示した様々な特徴を利用するように設計された新しいモバイルデバイスは、これらのパンクチャリング演算に気づくことができ、したがってデータパフォーマンスを改善することができる。例として、RXデータプロセッサ260(図2を参照)中にターボ復号を採用したモバイルデバイス108では、パンクチャされているサブキャリアのLLRをゼロアウトすることができる。パンクチャ演算は、時間的に緩動的(slowly dynamical)とすることができ、セルごとに必要に応じてアクティブ化/非アクティブ化することができる。
この手法のいくつかの変形形態は、本明細書の教示から当業者には容易に理解されよう。例として、データまたは基準信号を完全にパンクチャするのではなく、基地局102は、単に、適切なリソース要素中でデータまたは基準信号をはるかに低い電力レベルで送信することができる。
隣接セル104からのチャネルを推定するためにセルエッジモバイルデバイスによって使用される技法にかかわらず、基地局102は、この情報を使用して、より多くの空間ビームを送信するか、またはより多いビームフォーミング電力利得を供給することによって、セルエッジモバイルデバイスのパフォーマンスを向上させることができる。次に、まずセルごとに単一のTXアンテナを有する基地局102について、次いでセルごとに複数のTXアンテナを有する基地局102について、これを達成するための様々な技法を提示する。
図4に戻ると、モバイルデバイス108iがセル104iのエッジに示されている。この場合、モバイルデバイス108iは、セル104jから|hji|2に比例する干渉を受けるか、またはセル104jから干渉を受けない(いかなるモバイルデバイスも、セル104j中でモバイルデバイス108iと同じ時間周波数リソースブロック上にスケジュールされていない)。この場合、基地局102からモバイルデバイス108iへの送信は単一のストリームに制限される。
しかしながら、セル104jからの干渉がないとき、基地局102は、モバイルデバイス108iへの送信を支援するためにリンクhjiを利用することができる。これを達成するために、基地局102は、各セル104のアンテナ106からのスカラーチャネルを仮想ベクトルチャネルのコンポーネントとして扱う。したがって、モバイルデバイス108iの場合、
Figure 0005474968
となる。概念的に、基地局102は、各セルが単一のTXアンテナ106を有する2つのセルを、2つのTXアンテナをもつ1つの仮想セルに変換している。実際には、基地局102は、モバイルデバイス108iへの送信スキームを、基地局によるモバイルデバイス108iへの送信をTXアンテナ106iとTXアンテナ106jの両方から送信することができるシングルユーザMISOスキームに変換する。
このスキームでは、モバイルデバイス108iは、1つのRXアンテナしか有しないので、1つのストリームによってしかサービスされないことに留意されたい。1つの可能なスキームは、基地局102においてチャネルhiにマッチングすることによってビームフォーミングの送信パフォーマンスを向上させることである。
モバイルデバイス108iが複数のRXアンテナを有する場合、基地局102は、より多くのストリームをモバイルデバイス108iに送信するために追加の次元を利用することができる。再び、この事例は、セル104j中のいかなるモバイルデバイスも、モバイルデバイス108iと同じ時間周波数リソースブロック上で基地局102からの送信を受信するようにスケジュールされていないときのものである。実際には、基地局は、モバイルデバイス108iへの送信スキームを、基地局によるモバイルデバイス108iへの送信をTXアンテナ106iとTXアンテナ106jの両方から送信することができるシングルユーザMIMOスキームに変換する。
モバイルデバイス108iが、それぞれセル104iおよびセル104jのCQIをフィードバックする緩い協調スキーム(loose-coordinated scheme)をインプリメントすることができる。各セルのフィードバックされたCQIは、たとえば、線形MMSE、MMSE/SIC、MLDなどに基づいて受信機依存とすることができる。モバイルデバイス108iからフィードバックされたCQIに基づいて、基地局102は、適切なMCS選択を用いて、モバイルデバイス108iに、アンテナ106iを通してあるストリームを送信し、アンテナ106jを通して別のストリームを送信することになる。したがって、モバイルデバイス108iに見えるように、モバイルデバイス108iが、セル106iからの空間ストリームと、セル106jからの空間ストリームとの、2つの空間ストリームによってサービスされる等価シングルユーザMIMOスキームのように見える。モバイルデバイス108iは、例として、2つストリームを分離するための線形MMSE受信機、または拡張バージョン、MMSE/SICなどを適用できる。このスキームの利点は、スケジューリング以外に、(ビームまたはレート選択に関して)2つのセル間の協調がほとんどないことである。したがって、レガシーシステムからの容易な移行である。
モバイルデバイス108iがセル104iからのチャネル行列とセル104jからのチャネル行列とを一緒に扱う、厳密な協調スキーム(close-coordinated scheme)をインプリメントすることができる。フィードバックされたCQIは、仮想共同セル(virtual joint cell)の共同チャネル行列のレイヤ単位CQIとして定義される。各データストリームが1つのアンテナ106のみから送信される緩い協調スキームとは異なり、このスキームはより一般的である。非プリコードシナリオでは、このスキームは、上述の緩い協調スキームにすることも、または異なるストリーム間の空間対称性を高めるためにアンテナ置換を追加することもできる。プリコードシナリオでは、各ストリームは、セル104iおよびセル104j上のすべてのTXアンテナにわたるプリコードベクトルによって事前に乗算される。次いで、プリコードストリームは、送信前にすべてのアンテナ上に追加される。当業者は、このスキームを3つ以上のセルに一般化することができる。
次に、セルごとに複数のTXアンテナを有する基地局102の様々な概念を提示する。図6を参照しながら、これらの概念を提示する。図6は、基地局が、セル104iをサービスするために2つのTXアンテナ106i1および106i2を利用し、セル104jをサービスするために2つのTXアンテナ106j1および106j2を利用し、セル104kをサービスするために2つのTXアンテナ106k1および106k2を利用することを除いて、図4に示したものと同様の多元接続ワイヤレス通信システムの概念図である。この例では、モバイルデバイス108iがセル104iのエッジにある。セル104jからの干渉がないとき、基地局102は、モバイルデバイス108iへの送信を支援するためにリンクhjiを利用することができる。これを達成するために、基地局102は、セル104iからのチャネル行列とセル104jからのチャネル行列とを一緒に扱う。一般に、この場合、TXアンテナの総数はRXアンテナの数よりも多くなる。したがって、ビームフォーミング電力利得を高めるために、プリコーディング行列をモバイルデバイス108iにおいて選択し、基地局102にフィードバックすべきである。一方、有効次元が増加した(TXおよびRXアンテナ数の最小値)場合、より多くのストリームをモバイルデバイス104iに送信することもできる。
分散型アンテナシステムの概念図を図7に示す。この例では、セル104iをサービスするために2つのTXアンテナ106i1および106i2をサポートし、セル104jをサービスするために2つのTXアンテナ106j1および106j2をサポートし、セル104kをサービスするために2つのTXアンテナ106k1および106k2をサポートする基地局102が示されている。図7に示す分散型アンテナシステムは、本開示で前に提示したワイヤレス通信システムの特殊な事例にすぎず、本開示を通して説明する様々な概念をこのシステムに拡張することができる。
次に、セルエッジモバイルデバイス108に生じる干渉を最小限に抑えるために空間次元を利用する基地局102について、様々な概念を提示する。これらの概念は、まずセルごとに単一のTXアンテナを有する基地局102について、次いでセルごとに複数のTXアンテナを有する基地局102について提示する。図8は、セルごとに単一のTXアンテナをもつ基地局102を有する多元接続ワイヤレス通信システムの概念図である。この例では、セル104iのエッジにモバイルデバイス108iが示され、セル104jのエッジにモバイルデバイス108jが示されている。基地局102内でセル間協調がない場合、各モバイルデバイス108ユーザへの送信は、単入力単出力(SISO)または単入力多出力(SIMO)送信である。この場合、モバイルデバイス108iは、セル104jから|hji|2に比例する干渉を受け、モバイルデバイス108jは、セル108iから|hji|2に比例する干渉を受ける。
この例では、基地局102は、各セル104の基地局アンテナ106からのスカラーチャネルを仮想ベクトルチャネルのコンポーネントとして扱う。したがって、モバイルデバイス108iおよび108jについて、それぞれ、
Figure 0005474968
となる。概念的に、基地局102は、各セル104が単一のTX送信アンテナ106を有する2つセル104iおよび104jを、2つのTXアンテナをもつ1つの仮想セルに変換した。実際には、基地局102は、2つのモバイルデバイス108iおよび108jへの送信スキームを、モバイルデバイスの送信の各々をTXアンテナ106iおよび106jの両方から送信することができるマルチユーザMIMOスキームに変換した。このスキームの場合、基地局102は、各モバイルデバイスにただ1つのストリームを送信することに留意されたい。このスキームでは、チャネル推定値hiおよびhjは、FDDシステムの場合はモバイルデバイス108iおよび108jからフィードバックされ、TDDシステムの場合はチャネル相反性を使用してアップリンクチャネルから推定される。
基地局102中のTXプロセッサ220(図2参照)は、チャネル推定値hiおよびhjを使用して、データストリームをプリコードして移動局108iおよび108jへの送信用の空間ストリームを生成する。ゼロフォーシング(ZF:zero-forcing)プリコーダ解は、次のように定義される。
Figure 0005474968
が与えられれば、プリコーディング行列は次のように与えられる。
Figure 0005474968
ここで、Λは、送信電力を正規化する対角行列である。チャネルが基地局102において完全に知られている場合、移動局108iはセル104jから干渉を受けないことに留意されたい。
MMSEプリコーダは、次式で与えられるモバイルデバイス104iの信号対発生干渉比を最大化するために使用される。
Figure 0005474968
解は、次式によって与えられる対応する仮想アップリンク用のMMSE受信機に等価である。
Figure 0005474968
モバイルデバイス108が複数のRXアンテナを有する多元接続ワイヤレス通信システムでは、ある受信フィルタ処理が適用されると仮定すると、ベクトルhiおよびhjが、得られる等価ベクトルチャネルとなる。1つの可能な受信フィルタは、対応するモバイルデバイス用のチャネル行列の主要な左固有ベクトル(dominant left eigen vector)である。
基地局102において、プロセッサ230は、モバイルデバイス108iおよび108jへの送信をスケジュールする。この例では、基地局102は、モバイルデバイス104iおよび104jを独立して選択するためのスケジューラ機能を提供する。ビームフォーミング/プリコーディングステージにおいて、選択されたモバイルデバイス104iおよび104jは共同送信用にペアになることができる。
スケジューリング機能の別のインプリメンテーションは、2つのセルにわたって共同スケジューラを実行することである。このスキームは、パフォーマンスゲインを最大化し、プリコーディングからの電力損失を最小限に抑えることができる。共同スケジューリングスキームの場合、基地局102は、両方のセル104のうち(ある公平性、たとえば、比例公平に基づき)最大のメトリックをもつモバイルデバイス108を最初に選択することができる。このモバイルデバイス108があるセル104(たとえば、セル104i)から選択された場合、次のステップは、他のセル(たとえば、セル104j)から互換性のあるモバイルデバイス108を選択することである。次のモバイルデバイス108を選択する1つの方法は、以下の通りである。
(1)セル104iからの選択されたモバイルデバイスのチャネル指向性情報(CDI)に対してそのCDIが小さい相関を有するセル104jからのすべてのモバイルデバイス108のサブセットを識別する。たとえば、モバイルデバイス108iのCDIは、
Figure 0005474968
と定義される。
(2)セル104jからのモバイルデバイス108のこのサブセットから、セル104iからのモバイルデバイス108iとペアにすべき最大のメトリックをもつモバイルデバイス108jを選択する。
このスケジューリングスキームは、各セル104から1つのモバイルデバイス108を選択するように構成される。1つの変形形態は、この制約を取り去り、また、モバイルデバイス108iとモバイルデバイス108iの両方が高い公平性メトリックを有し、CDIに関して小さい相関を有する限り、両方のモバイルデバイスが同じセル104から選択される可能性を与えることである。
後者のスケジューリングスキームの場合、1つのモバイルデバイス108に関連するセル識別がそれ以上なく、すべてのモバイルデバイス108が同じ共同仮想セルに属する。結果として、セクタ化が冗長になることがある。
次に、セルごとに複数のTXアンテナを有する基地局102の様々な概念を提示する。図9を参照しながら、これらの概念を提示する。図9は、基地局が、セル104iをサービスするために2つのTXアンテナ106i1および106i2を利用し、セル104jをサービスするために2つのTXアンテナ106j1および106j2を利用し、セル104kをサービスするために2つのTXアンテナ106k1および106k2を利用することを除いて、図8に示したものと同様の多元接続ワイヤレス通信システムの概念図である。この例では、モバイルデバイス108iがセル104iのエッジにあり、モバイルデバイス108jがセル104jのエッジにある。セル間協調がない場合、各モバイルデバイス108への送信は多入力単一出力(MISO)または多入力多出力(SIMO)送信である。この場合、セル104中の基地局102からのビームフォーミングまたは空間多重スキームは、一般にそれ自体のセル104内のモバイルデバイス108のパフォーマンスを最大化しようと試みる。しかしながら、他のセル104中のモバイルデバイス108に生じる潜在的な干渉に対処するために、様々な技法を基地局102にインプリメントすることができる。これらの技法は、前述のセルごとの単一のTXアンテナについて説明した手法の一般化バージョンである。相違は、あるセル104中の基地局のアンテナ106からあるモバイルデバイス108へのチャネルが、単一のRXアンテナをもつモバイルデバイス108の場合はMISOチャネルになり、複数のRXアンテナをもつモバイルデバイス108の場合はMIMOチャネルになることである。
最初に、単一のRXアンテナを有するモバイルデバイスに関して様々な概念を説明する。この構成では、各セル104の基地局アンテナ106からのベクトルチャネルを仮想ベクトルチャネルのコンポーネントとして扱う。したがって、モバイルデバイス108iおよび108jについて、チャネル推定値は、それぞれ、
Figure 0005474968
となる。実際には、2つモバイルデバイス104iおよび104jへの送信スキームを、基地局102がモバイルデバイス104iおよび104jの各々に対して両方のセル104用のTXアンテナアレイ106を送信することができるマルチユーザMIMOスキームに変換した。モバイルデバイス108ごとに単一のRXアンテナの場合、送信スキームは、セルごとに単一のTXアンテナシナリオについて前述した送信スキーム、たとえば、ZFまたはMMSEプリコーダと同じとすることができる。さらに、モバイルデバイス108の総数が両方のセル104上のTXアンテナ106の総数以下である限り、基地局102は、セル104ごとに2つ以上のモバイルデバイス108をスケジュールすることができる。上述の送信プリコーダ(たとえば、ZFまたはMMSE)は依然として適用する。
次に、複数のRXアンテナを有するモバイルデバイスに関して様々な概念を説明する。モバイルデバイス108ごとに複数のRXアンテナの場合、同じく、ある受信フィルタ処理が適用されると仮定すると、ベクトルhiおよびhjが、得られる等価ベクトルチャネルとなる。1つの可能な受信フィルタは、モバイルデバイス108i用のhiおよびモバイルデバイス108j用のhjが主要な右固有ベクトルのスケーリングされたバージョンである対応するモバイルデバイス108用のチャネル行列の主要な左固有ベクトルである。さらに、基地局102は、モバイルデバイス108ごとに2つ以上のストリームをスケジュールすることができる。たとえば、モバイルデバイス108iがM個のストリームを要求しようとしている場合、m番目のチャネルベクトルがm番目の主要な右固有ベクトルであるM個の等価チャネルベクトルを基地局102に報告することができる。次いで、基地局102において、プリコーダは、各等価チャネルベクトルを仮想モバイルデバイス108と仮定し、次いで、上記と同じプリコーディングスキームを適用する。ストリーム間で対称性/平衡/ロバストネスを達成するために、1つのモバイルデバイス108をサービスしているストリームの間でアンテナ置換を適用することができる。さらに、サービスするモバイルデバイス108の総数が両方のセル104上のTXアンテナ106の総数以下である限り、基地局102はセルごとに2つ以上のモバイルデバイス108をスケジュールすることができる。上述の送信プリコーダ(たとえば、ZFまたはMMSE)は依然として適用する。
前に説明したように、基地局102中のプロセッサ230(図示せず)は、モバイルデバイス108を選択し、スケジューリング機能を実行するように構成できる。モバイルデバイス108ごとにストリームが1つしかないと仮定し、スケジュールされるモバイルデバイス108の数がセル104の数に等しい場合、共同スケジューリング/ユーザ選択アルゴリズムは、本質的に、単一のTX送信アンテナをもつモバイルデバイスについて前述したアルゴリズムと同じものであり、基地局102は、(1)セルごとに順次スケジューラを実行することによってセル104ごとに常に1つのモバイルデバイス108を選択するか、または(2)異なるセル104中のすべてのモバイルデバイス108上で単一のスケジューラを実行することによってすべてのセル104を共同セルとして扱うことができる。
基地局102が、セル104の数より多くのモバイルデバイス108をサービスし、および/またはモバイルデバイス108ごとに2つ以上のストリームをサービスする柔軟性を有する場合、それぞれ報告される等価チャネルベクトルを仮想モバイルデバイスとして扱い、次いで仮想ユーザ領域にわたってスケジューリングアルゴリズムを適用することによって上述のスケジューリングアルゴリズムを拡張することができる。(1)各セル104から少なくとも1つのモバイルデバイス104を選択できるように、および/または(2)モバイルデバイス108ごとに多くてT個のストリーム(たとえば、T=2)をサービスできるように、追加の制約をスケジューリングアルゴリズムに入れることができる。さらに、モバイルデバイス108上で送信されるストリームの総数は、両方のセル104上のTX送信アンテナの総数以下であるべきである。概して、モバイルデバイス108が地理的に適切に分離されている場合、プリコーディング電力損失を最小限に抑えながらより多くのマルチユーザダイバーシティ利得を実現することができるので、それぞれ2つ以上のストリームをもつより少ないモバイルデバイス108を選択するよりも、より多くの1ストリームモバイルデバイス108を選択するほうが良いことがある。
プリコーディングの観点から、図9に関して提示した概念は、両方のセル104からのアンテナ106を単一のアンテナアレイとして扱う。したがって、送信スキームは、本質的に、シングル仮想セルマルチユーザMIMOシステムになる。代替的に、低レベル協調スキームを使用して、ビームフォーミングを各セル104において局所的に分散した状態に保つことができる。このスキームは、レガシーシステムアーキテクチャを最小限の変化に保つという利点を有する。一方、図9に関して提示した概念は、より有効なビームフォーミングを提供し、空間ヌル化に対してより高い自由度を提供するために、より多くの数のTXアンテナ106をもつアンテナアレイを形成する。
単一のRXアンテナをもつモバイルデバイス108について低レベル協調スキームの様々な概念を提示する。この例では、モバイルデバイス108iの場合、hiiおよびhjiは、共同チャネルを形成する代わりに分離状態に保たれる。モバイルデバイス108iに対する信号は、セル104iから送信される、すなわち、ベクトルチャネルhiiのみを経る。一方、モバイルデバイス108iは、依然として、同一チャネル干渉のためにhjiを介してセル104jからくる干渉を受けることになる。しかしながら、セル104iとセル104jの両方は同じ基地局102に属するので、基地局102は、サービスするモバイルデバイス108jとビームフォーミングベクトルとを選択するときに、モバイルデバイス108iに生じる干渉を考慮に入れることができる。同様に、基地局102は、サービスするモバイルデバイス108iとビームフォーミングベクトルとを選択するときに、モバイルデバイス108jに生じる干渉を考慮に入れることができる。
1つのスキームは、次のように定義される信号対発生干渉比を最大化するビームフォーミング/プリコーディングベクトルを選択することである。
Figure 0005474968
解は、次のように対応する仮想アップリンクのMMSE受信フィルタに等価である。
Figure 0005474968
雑音電力が小さく、無視できる場合、ZFプリコーダ解は次のように定義され、
Figure 0005474968
モバイルデバイス104iのプリコーディングベクトルは次のように与えられる、
Figure 0005474968
ここで、Λは、送信電力を正規化する対角行列である。
次に、複数のRXアンテナをもつモバイルデバイス108について低レベル協調スキームの様々な概念を提示する。この例では、モバイルデバイス108ごとに複数のRXアンテナがある場合、同じく、ある受信フィルタ処理が適用されると仮定すると、ベクトルhiiが、得られる等価ベクトルチャネルとなる。1つの可能な受信フィルタは、hiiが本質的に主要は右固有ベクトルのスケーリングされたバージョンである場合、対応するユーザのチャネル行列の主要な左固有ベクトルである。
ここで考えられるチャネル行列は、そのサービングセル104からのモバイルデバイス108へのチャネル行列、Hiiであることに留意されたい。本質的に、
Figure 0005474968
である。同様に、非サービングセル104からの等価チャネルは、
Figure 0005474968
によって同じ受信フィルタを適用することによって得られる。
さらに、基地局102は、セル104中のモバイルデバイス104ごとに2つ以上のストリームを送信することができる。m番目のストリームの場合、等価チャネルベクトル
Figure 0005474968
がフィードバックされるのと同様に、
Figure 0005474968
もフィードバックされるべきである同様のZFおよびMMSEプリコーダを定義することができる。たとえば、ZFプリコーダの場合、セル104において次式を定義した場合、
Figure 0005474968
モバイルデバイス108iのm番目のストリームのプリコーディングベクトルは、次のように与えられる。
Figure 0005474968
モバイルデバイス108ごとにサービスされるストリームの数Sは、RXアンテナの数に等しくすることができる。それにもかかわらず、通常は、少なくとも1つの受信次元(自由度)が残留ユーザ間干渉の干渉抑圧のために利用可能であるようにSを選択すべきである。さらに、モバイルデバイス108の総数が両方のセル上のTXアンテナの総数以下である限り、基地局102はセルごとに2つ以上のモバイルデバイス108をスケジュールすることができる。上述の送信プリコーダ(たとえば、ZFまたはMMSE)は依然として適用する。
スケジュールの観点から、基地局102は、モバイルデバイス108を独立して選択するために、各セル104用のスケジューラを実行する。各セル104に対して決定が行われた後、決定は、ネイバーセル104用のスケジューラに伝搬される。次いで、各スケジューラは、ネイバーセル104がサービスすべきモバイルデバイス(またはストリーム)を調査し、それらのモバイルデバイス108(またはストリーム)が現在のセル104からのチャネルベクトルを報告する場合、基地局102は、それらのモバイルデバイス108(またはストリーム)に生じる干渉を最小限に抑えるために上述のビームフォーミングスキームを実行する。
同様に、スケジューラは、セル104上のすべてのモバイルデバイス108を一緒に考慮することによって改善できる。基地局102は、セル104のうち(ある公平性、たとえば、比例公平に基づく)最大のメトリックをもつモバイルデバイス108(またはストリーム)を最初に選択することができる。次のモバイルデバイス108を選択する1つの方法は、以下の通りである。
(1)すべての残りのモバイルデバイス108(ストリーム)について、選択したモバイルデバイス108(ストリーム)のCDIに対してそのCDIが小さい相関を有するモバイルデバイス108のサブセットを識別する。
(2)モバイルデバイス108(またはストリーム)のこのサブセットから、モバイルデバイス108(またはストリーム)とペアにすべき最大のメトリックをもつモバイルデバイス108(またはストリーム)を選択する。
(3)すべてのモバイルデバイス108(またはストリーム)が選択されるまで処理を継続する。
このユーザ選択手順は、プリコーディングによる電力損失を最小限に抑えるのに役立つ。セルごとにただ1つのモバイルデバイス108を限定し、および/またはモバイルデバイス108のユーザごとに多くてT個のストリーム(たとえば、T=2)を限定するために、および/または、本質的に適応型FFRである、新しい互換性のあるモバイルデバイス108がある場合に1つまたは複数のセル104を遮断可能にできるように、いくつかの制限を適用することができる。
上記の手法では、モバイルデバイス108の選択レベルにおいて低レベル協調のみが行われる。基地局102は、依然として各セル104のビームフォーミング/プリコーディングベクトルを別々に決定する。もう1つの協働レベルは、同じフィードバックチャネルに基づいて、1つのモバイルデバイス108内でセル104上のプリコーディングベクトルを一緒に選択することである。この手法は、様々な基準をもつ有限サイズのプリコーディングコードブックを用いてインプリメントできる。例として、たとえば、次のように総レート、またはモバイルデバイスレートの調和平均を最大化する。
Figure 0005474968
この手法は、各ユーザの干渉電力に関する追加フィードバックを必要とする。
代替的に、ハイブリッド手法を使用することができる。例として、2つのモバイルデバイス108の場合、高ジオメトリモバイルデバイス108が最初に閉形式ZF解に基づいてプリコーディングベクトルを選択し、低ジオメトリモバイルデバイス108が有限コードブックからプリコーディングベクトルを選択する。
上記の説明では、フィードバック目的のために等価チャネルベクトルを得るために受信フィルタ(たとえば、左固有ベクトル)が適用される。さらに、基地局102が完全チャネル状態情報を有する場合、モバイルデバイス側のデータは、説明した受信フィルタを適用した後はユーザ間干渉を受けなくなる。しかしながら、量子化誤差、チャネル変動および/またはチャネル推定誤差により、モバイルデバイス108が信号を受信する時間までには、モバイルデバイス108によって観測されるチャネルが、基地局102が仮定したチャネルとは異なることがある。この問題に対処する1つの手法は、主要な左固有ベクトルを使用し続けることである。移動局108は、チャネル不整合による残留干渉をヌルアウトするためにMMSEフィルタを適用することができる。具体的には、モバイルデバイス108ごとにただ1つのストリームをサービスする場合、RXアンテナアレイは、干渉抑圧目的のために残りのN−1個のアンテナを使用することができる。
分散型アンテナシステムの概念図を図10に示す。この例では、セル104iをサービスするために2つのTXアンテナ106i1および106i2をサポートし、セル104jをサービスするために2つのTXアンテナ106j1および106j2をサポートし、セル104kをサービスするために2つのTXアンテナ106k1および106k2をサポートする基地局102が示されている。図10に示す分散型アンテナシステムは、本開示で前に提示したワイヤレス通信システムの特殊な事例にすぎず、本開示を通して説明する様々な概念をこのシステムに拡張することができる。
当業者は、本開示全体にわたって提示する様々な概念を3つ以上のセルに一般化することができる。
要するに、処理システム213は、第1のアンテナシステムを通して第1のセルのためのカバレージを提供し、第2のアンテナシステムを通して第2のセルのためのカバレージを提供するための手段である。アンテナシステムは、単一の指向性アンテナ、複数のアンテナ素子、またはMIMO、MISO、SISO構成を備えることができる。
処理システム213はまた、第1および第2のアンテナシステムを使用した第1のセル中のモバイルデバイスへの送信用にデータを処理するための手段である。処理システム213は、送信用にデータを処理するために第1のアンテナシステムとモバイルデバイスとの間の第1のチャネル推定値と、第2のアンテナシステムとモバイルデバイスとの間の第2のチャネル推定値とを使用する。
処理システム213は、モバイルデバイスから第1および第2のチャネル推定値を受信するための手段である。処理システム213は、モバイルデバイスが第1および第2のアンテナシステムの両方から送信される基準信号から推定値を計算することを可能にするための手段を提供する。これは、(1)それぞれ、第1および第2のセルへの送信用に、衝突しない第1および第2の基準信号を生成し、モバイルデバイスが第2の基準信号から第2のチャネル推定値を生成できるように第1のセルへの送信用にデータをパンクチャすることによって、または(2)それぞれ、第1および第2のセルへの送信用に、衝突する第1および第2の基準信号を生成し、モバイルデバイスが第2の基準信号から第2のチャネル推定値を生成できるように第1の基準信号をパンクチャすることによって達成される。
処理システムは、(1)より多くの空間ビームを送信するか、またはより高いビームフォーミング電力利得を提供することによってモバイルデバイスのパフォーマンスを向上させるため、および/または(2)モバイルデバイスが受ける干渉を最小限に抑えるために、第1のセル中のモバイルデバイスへの送信を協調し、空間次元を利用することができる。後者の場合、処理システムは、第1のセル中のモバイルデバイスとの共同送信用に第2のセル中の第2のモバイルデバイスを選択するための手段を提供し、第2のモバイルデバイスの選択は、干渉を低減することに基づく。
図11は、装置の機能の一例を示すブロック図である。装置1100は、第1のアンテナシステムを通して第1のセルのためのカバレージを提供するためのモジュール1102と、第2のアンテナシステムを通して第2のセルのためのカバレージを提供するためのモジュール1104と、第1および第2のアンテナシステムを使用した第1のセル中のモバイルデバイスへの送信用にデータを処理するためのモジュール1106とを含む。
本明細書で説明する様々な態様または特徴は、標準のプログラミングおよび/またはエンジニアリング技法を使用した方法、装置、または製造品としてインプリメントできる。本明細書で使用する「製造品」という用語は、任意のコンピュータ可読デバイス、キャリア、または媒体からアクセス可能なコンピュータプログラムを包含するものとする。たとえば、コンピュータ可読媒体は、磁気記憶デバイス(たとえば、ハードディスク、フロッピー(登録商標)ディスク、磁気ストリップなど)、光ディスク(たとえば、コンパクトディスク(CD)、デジタル多用途ディスク(DVD)など)、スマートカード、およびフラッシュメモリデバイス(たとえば、EPROM、カード、スティック、キードライブなど)を含むことができるが、これらに限定されない。さらに、本明細書で説明する様々な記憶媒体は、情報を記憶するための1つまたは複数のデバイスおよび/または他の機械可読媒体を表すことができる。「機械可読媒体」という用語は、コンピュータ実行コードを有するコンピュータプログラム製品、ワイヤレスチャネル、ならびに(1つまたは複数の)命令および/またはデータを記憶、含有、および/または搬送することが可能な様々な他の媒体を含むことができるが、これらに限定されない。さらに、コンピュータプログラム製品は、コンピュータに、本明細書で説明した機能を実行させるように動作可能な1つまたは複数の命令またはコードを有するコンピュータ可読媒体を含むことができる。
さらに、本明細書で開示する態様に関して説明する方法またはアルゴリズムのステップおよび/またはアクションは、直接ハードウェアで実施するか、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールで実施するか、またはその2つの組合せで実施することができる。ソフトウェアモジュールは、RAMメモリ、フラッシュメモリ、ROMメモリ、EPROMメモリ、EEPROMメモリ、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、CD−ROM、または当技術分野で知られている他の形態の記憶媒体中に常駐することができる。例示的な記憶媒体は、プロセッサが記憶媒体から情報を読むことができ、記憶媒体に情報を書き込むことができるようにプロセッサに結合できる。代替として、記憶媒体はプロセッサに一体化することができる。さらに、いくつかの態様では、プロセッサおよび記憶媒体はASIC中に常駐することができる。さらに、ASICはユーザ端末中に常駐することができる。代替として、プロセッサおよび記憶媒体は、ユーザ端末中に個別コンポーネントとして常駐することができる。さらに、いくつかの態様では、方法またはアルゴリズムのステップおよび/またはアクションは、コンピュータプログラム製品に組み込むことができる、機械可読媒体および/またはコンピュータ可読媒体上のコードおよび/または命令の1つまたは任意の組合せ、あるいはそのセットとして常駐することができる。
上記の開示は例示的な態様および/または態様について論じたが、添付の特許請求の範囲によって定義された、説明した態様および/または態様の範囲から逸脱することなく、様々な変更および修正を本明細書で行うことができること留意されたい。したがって、説明した態様は、添付の特許請求の範囲の範囲内に入るすべてのそのような改変形態、変更形態および変形形態を包含するものとする。さらに、説明した態様および/または態様の要素が単数形で説明または請求されていることがあるが、単数形に限定することが明示的に述べられていない限り、複数形が企図される。さらに、態様および/または態様の全部または一部は、別段の記述がない限り、他の態様および/または態様の全部または一部とともに利用できる。「含む(include)」という用語は、発明を実施するための形態または特許請求の範囲のいずれかで使用される限り、「備える(comprising)」という用語が使用時に請求項における移行語と解釈されるので「備える(comprising)」と同様に包括的なものとする。
本明細書で開示した実施形態に関して説明した様々な例示的な論理、論理ブロック、モジュール、および回路は、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ(DSP)、特定用途向け集積回路(ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)または他のプログラマブル論理デバイス、個別ゲートまたはトランジスタロジック、個別ハードウェアコンポーネント、あるいは本明細書で説明した機能を実行するように設計されたそれらの任意の組合せを用いてインプリメントまたは実行できる。汎用プロセッサはマイクロプロセッサとすることができるが、代替として、プロセッサは、任意の従来のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、または状態機械とすることができる。プロセッサはまた、コンピューティングデバイスの組合せ、たとえばDSPとマイクロプロセッサとの組合せ、複数のマイクロプロセッサ、DSPコアと連携する1つまたは複数のマイクロプロセッサ、あるいは任意の他のそのような構成としてインプリメントできる。さらに、少なくとも1つのプロセッサは、上述のステップおよび/またはアクションの1つまたは複数を実行するように動作可能な1つまたは複数のモジュールを備えることができる。
さらに、本明細書で開示する態様に関して説明する方法またはアルゴリズムのステップおよび/またはアクションは、直接ハードウェアで実施するか、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールで実施するか、またはその2つの組合せで実施することができる。ソフトウェアモジュールは、RAMメモリ、フラッシュメモリ、ROMメモリ、EPROMメモリ、EEPROMメモリ、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、CD−ROM、または当技術分野で知られている他の形態の記憶媒体中に常駐することができる。例示的な記憶媒体は、プロセッサが記憶媒体から情報を読むことができ、記憶媒体に情報を書き込むことができるようにプロセッサに結合できる。代替として、記憶媒体はプロセッサに一体化することができる。さらに、いくつかの態様では、プロセッサおよび記憶媒体はASIC中に常駐することができる。さらに、ASICはユーザ端末中に常駐することができる。代替として、プロセッサおよび記憶媒体は、ユーザ端末中に個別コンポーネントとして常駐することができる。さらに、いくつかの態様では、方法またはアルゴリズムのステップおよび/またはアクションは、コンピュータプログラム製品に組み込むことができる、機械可読媒体および/またはコンピュータ可読媒体上のコードおよび/または命令の1つまたは任意の組合せ、あるいはそのセットとして常駐することができる。
1つまたは複数の態様では、説明した機能はハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはそれらの任意の組合せでインプリメントできる。ソフトウェアでインプリメントする場合、機能は、1つまたは複数の命令またはコードとしてコンピュータ可読媒体上で記憶または送信できる。コンピュータ可読媒体は、ある場所から別の場所へのコンピュータプログラムの転送を可能にする任意の媒体を含む、コンピュータ記憶媒体と通信媒体の両方を含む。記憶媒体は、コンピュータによってアクセスできる任意の利用可能な媒体でよい。限定ではなく例として、そのようなコンピュータ可読媒体は、RAM、ROM、EEPROM、CD−ROMもしくは他の光ディスク記憶装置、磁気ディスク記憶装置もしくは他の磁気記憶デバイス、または命令もしくはデータ構造の形態の所望のプログラムコードを担持または記憶するために使用でき、コンピュータによってアクセスできる任意の他の媒体を備えることができる。また、いかなる接続もコンピュータ可読媒体と呼ぶことができる。たとえば、ソフトウェアが、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア、デジタル加入者回線(DSL)、または赤外線、無線、およびマイクロ波などのワイヤレス技術を使用して、ウェブサイト、サーバ、または他のリモートソースから送信される場合、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア、DSL、または赤外線、無線、およびマイクロ波などのワイヤレス技術は、媒体の定義に含まれる。本明細書で使用するディスク(disk)およびディスク(disc)は、コンパクトディスク(disc)(CD)、レーザディスク(disc)、光ディスク(disc)、デジタル多用途ディスク(disc)(DVD)、フロッピーディスク(disk)およびブルーレイディスク(disc)を含み、ディスク(disk)は、通常、データを磁気的に再生し、ディスク(disc)は、通常、データをレーザで光学的に再生する。上記の組合せもコンピュータ可読媒体の範囲内に含めるべきである。
上記の開示は、例示的な態様および/または実施形態について論じたが、添付の特許請求の範囲によって定義された記載の態様および/または実施形態の範囲から逸脱することなく、様々な変更および改変を本明細書で行うことができることに留意されたい。さらに、記載の態様および/または実施形態の要素は、単数形で説明または請求されていることがあるが、単数形に限定することが明示的に述べられていない限り、複数形が企図される。さらに、任意の態様および/または実施形態の全部または一部は、別段の規定がない限り、任意の他の態様および/または実施形態の全部または一部とともに利用できる。
以下に本願出願の当初の特許請求の範囲について記載された発明を付記する。
[C1]
第1のアンテナシステムを通して第1のセルのためのカバレージを提供するための手段と、
第2のアンテナシステムを通して第2のセルのためのカバレージを提供するための手段と、
前記第1および第2のアンテナシステムを使用した前記第1のセル中のモバイルデバイスへの送信用にデータを処理するための手段と、
を備える、ワイヤレス通信のための装置。
[C2]
前記データを処理するための手段は、送信用に前記データを処理するために前記第1のアンテナシステムと前記モバイルデバイスとの間の第1のチャネル推定値と、前記第2のアンテナシステムと前記モバイルデバイスとの間の第2のチャネル推定値とを使用する、
[C1]に記載の装置。
[C3]
前記モバイルデバイスから前記第1および第2のチャネル推定値を受信するための手段をさらに備える、
[C2]に記載の装置。
[C4]
前記第1および第2のセルへの送信用に、それぞれ、衝突しない第1および第2の基準信号を生成するための手段と、
前記モバイルデバイスが前記第2の基準信号から前記第2のチャネル推定値を生成できるように前記第1のセルへの送信用にデータをパンクチャするための手段と、
をさらに備える、[C2]に記載の装置。
[C5]
前記第1および第2のセルへの送信用に、それぞれ、衝突する第1および第2の基準信号を生成するための手段と、
前記モバイルデバイスが前記第2の基準信号から前記第2のチャネル推定値を生成できるように前記第1の基準信号をパンクチャするための手段と、
をさらに備える、[C2]に記載の装置。
[C6]
前記データを処理するための手段は、前記第1および第2のアンテナシステムを通して前記モバイルデバイスに複数の空間ストリームを送信するために前記データを処理する、
[C1]に記載の装置。
[C7]
前記データを処理するための手段は、前記第1および第2のアンテナシステムを通して前記モバイルデバイスに前記データを送信するためのビームパターンを形成するために前記データを処理する、
[C1]に記載の装置。
[C8]
前記データを処理するための手段は、干渉を低減するために空間次元を利用する、
[C1]に記載の装置。
[C9]
前記第1のセル中の前記モバイルデバイスとの共同送信用に前記第2のセル中の第2のモバイルデバイスを選択するための手段をさらに備え、前記第2のモバイルデバイスの前記選択は、前記干渉を低減することに基づく、
[C8]に記載の装置。
[C10]
前記データを処理するための手段は、前記モバイルデバイスと前記第1および第2のアンテナシステムとの間のチャネル状態に基づいて前記データをプリコードする、
[C1]に記載の装置。
[C11]
第1のアンテナシステムを通して第1のセルのためのカバレージを提供することと、
第2のアンテナシステムを通して第2のセルのためのカバレージを提供することと、
前記第1および第2のアンテナシステムを使用した前記第1のセル中のモバイルデバイスへの送信用にデータを処理することと、
を備えるワイヤレス通信の方法。
[C12]
前記データの処理は、送信用に前記データを処理するために前記第1のアンテナシステムと前記モバイルデバイスとの間の第1のチャネル推定値と、前記第2のアンテナシステムと前記モバイルデバイスとの間の第2のチャネル推定値とを使用することを備える、
[C11]に記載の方法。
[C13]
前記モバイルデバイスから前記第1および第2のチャネル推定値を受信することをさらに備える、
[C12]に記載の方法。
[C14]
前記第1および第2のセルへの送信用に、それぞれ、衝突しない第1および第2の基準信号を生成することと、
前記モバイルデバイスが前記第2の基準信号から前記第2のチャネル推定値を生成できるように前記第1のセルへの送信用にデータをパンクチャすることと、
をさらに備える、[C12]に記載の方法。
[C15]
前記第1および第2のセルへの送信用に、それぞれ、衝突する第1および第2の基準信号を生成することと、
前記モバイルデバイスが前記第2の基準信号から前記第2のチャネル推定値を生成できるように前記第1の基準信号をパンクチャすることと、
をさらに備える、[C12]に記載の方法。
[C16]
前記データの処理は、前記第1および第2のアンテナシステムを通して前記モバイルデバイスに複数の空間ストリームを送信するために前記データを処理することを備える、
[C11]に記載の方法。
[C17]
前記データの処理は、前記第1および第2のアンテナシステムを通して前記モバイルデバイスに前記データを送信するためのビームパターンを形成するために前記データを処理することを備える、
[C11]に記載の方法。
[C18]
前記データの処理は、干渉を低減するために空間次元を利用することを備える、
[C11]に記載の方法。
[C19]
前記第1のセル中の前記モバイルデバイスとの共同送信用に前記第2のセル中の第2のモバイルデバイスを選択することをさらに備え、前記第2のモバイルデバイスの前記選択は、前記干渉を低減することに基づく、
[C18]に記載の方法。
[C20]
前記データの処理は、前記モバイルデバイスと前記第1および第2のアンテナシステムとの間のチャネル状態に基づいて前記データをプリコードすることを備える、
[C11]に記載の方法。
[C21]
第1のアンテナシステムを通して第1のセルのためのカバレージを提供し、
第2のアンテナシステムを通して第2のセルのためのカバレージを提供し、
前記第1および第2のアンテナシステムを使用した前記第1のセル中のモバイルデバイスへの送信用にデータを処理する、
ように構成された処理システム
を備える、ワイヤレス通信のための装置。
[C22]
前記処理システムは、送信用にデータを処理するために前記第1のアンテナシステムと前記モバイルデバイスとの間の第1のチャネル推定値と、前記第2のアンテナシステムと前記モバイルデバイスとの間の第2のチャネル推定値とを使用して前記データを処理するようにさらに構成された、
[C21]に記載の装置。
[C23]
前記処理システムは、前記モバイルデバイスから前記第1および第2のチャネル推定値を受信するようにさらに構成された、
[C22]に記載の装置。
[C24]
前記処理システムは、
前記第1および第2のセルへの送信用に、それぞれ、衝突しない第1および第2の基準信号を生成し、
前記モバイルデバイスが前記第2の基準信号から前記第2のチャネル推定値を生成できるように前記第1のセルへの送信用にデータをパンクチャする、
ようにさらに構成された、[C22]に記載の装置。
[C25]
前記処理システムは、
前記第1および第2のセルへの送信用に、それぞれ、衝突する第1および第2の基準信号を生成し、
前記モバイルデバイスが前記第2の基準信号から前記第2のチャネル推定値を生成できるように前記第1の基準信号をパンクチャする、
ようにさらに構成された、[C22]に記載の装置。
[C26]
前記処理システムは、前記第1および第2のアンテナシステムを通して前記モバイルデバイスに複数の空間ストリームを送信するためにデータを処理するようにさらに構成された、
[C21]に記載の装置。
[C27]
前記処理システムは、前記第1および第2のアンテナシステムを通して前記モバイルデバイスに前記データを送信するためのビームパターンを形成するためにデータを処理するようにさらに構成された、
[C21]に記載の装置。
[C28]
前記処理システムは、干渉を低減するために空間次元を利用するデータを処理するようにさらに構成された、
[C21]に記載の装置。
[C29]
前記処理システムは、前記第1のセル中の前記モバイルデバイスとの共同送信用に前記第2のセル中の第2のモバイルデバイスを選択するようにさらに構成され、前記第2のモバイルデバイスの前記選択が、前記干渉を低減することに基づく、
[C28]に記載の装置。
[C30]
前記処理システムは、前記モバイルデバイスと前記第1および第2のアンテナシステムとの間のチャネル状態に基づいてデータをプリコードすることによって前記データを処理するようにさらに構成された、
[C21]に記載の装置。
[C31]
第1のアンテナシステムを通して第1のセルのためのカバレージを提供するためのコードと、
第2のアンテナシステムを通して第2のセルのためのカバレージを提供するためのコードと、
前記第1および第2のアンテナシステムを使用した前記第1のセル中のモバイルデバイスへの送信用にデータを処理するためのコードと、
を備えるコンピュータ可読媒体
を備えるコンピュータプログラム製品。
[C32]
前記データを処理するためのコードは、送信用に前記データを処理するために前記第1のアンテナシステムと前記モバイルデバイスとの間の第1のチャネル推定値と、前記第2のアンテナシステムと前記モバイルデバイスとの間の第2のチャネル推定値とを使用する、
[C31]に記載のコンピュータプログラム製品。
[C33]
前記命令は、前記モバイルデバイスから前記第1および第2のチャネル推定値を受信するためのコードをさらに備える、
[C32]に記載のコンピュータプログラム製品。
[C34]
前記命令は、
前記第1および第2のセルへの送信用に、それぞれ、衝突しない第1および第2の基準信号を生成するためのコードと、
前記モバイルデバイスが前記第2の基準信号から前記第2のチャネリング推定値を生成できるように前記第1のセルへの送信用にデータをパンクチャするためのコードと、
をさらに備える、[C32]に記載のコンピュータプログラム製品。
[C35]
前記命令は、
前記第1および第2のセルへの送信用に、それぞれ、衝突する第1および第2の基準信号を生成するためのコードと、
前記モバイルデバイスが前記第2の基準信号から前記第2のチャネリング推定値を生成できるように前記第1の基準信号をパンクチャするためのコードと、
をさらに備える、[C32]に記載のコンピュータプログラム製品。
[C36]
データを処理するための前記コードは、前記第1および第2のアンテナシステムを通して前記モバイルデバイスに複数の空間ストリームを送信するために前記データを処理する、
[C31]に記載のコンピュータプログラム製品。
[C37]
データを処理するための前記コードが、前記第1および第2のアンテナシステムを通して前記モバイルデバイスに前記データを送信するためのビームパターンを形成するために前記データを処理する、
[C31]に記載のコンピュータプログラム製品。
[C38]
データを処理するための前記コードが、干渉を低減するために空間次元を利用する、
[C31]に記載のコンピュータプログラム製品。
[C39]
前記命令は、前記第1のセル中の前記モバイルデバイスとの共同送信用に前記第2のセル中の第2のモバイルデバイスを選択するためのコードをさらに備え、前記第2のモバイルデバイスの前記選択は、前記干渉を低減することに基づく、
[C38]に記載のコンピュータプログラム製品。
[C40]
前記データを処理するためのコードは、前記モバイルデバイスと前記第1および第2のアンテナシステムとの間のチャネル状態に基づいて前記データをプリコードする、
[C31]に記載のコンピュータプログラム製品。

Claims (36)

  1. 第1のアンテナシステムを通して第1のセルのためのカバレージを提供するための手段と、
    第2のアンテナシステムを通して第2のセルのためのカバレージを提供するための手段と、
    前記第1および第2のアンテナシステムを使用した前記第1のセル中のモバイルデバイスへの送信用にデータを処理するための手段と、
    前記第1および第2のセルへの送信用に、それぞれ、第1および第2の基準信号を生成するための手段と、
    前記第1および第2の基準信号が衝突しない場合、前記第1のセルへ送信するための前記データをパンクチャするための手段と、
    前記第1および第2の基準信号が衝突する場合、前記第1の基準信号をパンクチャするための手段と、
    を備える、ワイヤレス通信のための装置であって、
    前記装置は、異なるサブフレームにわたって前記パンクチャすることを実行する。
  2. 前記データを処理するための手段は、送信用に前記データを処理するために前記第1のアンテナシステムと前記モバイルデバイスとの間の第1のチャネル推定値と、前記第2のアンテナシステムと前記モバイルデバイスとの間の第2のチャネル推定値とを使用する、
    請求項1に記載の装置。
  3. 前記モバイルデバイスから前記第1および第2のチャネル推定値を受信するための手段をさらに備える、
    請求項2に記載の装置。
  4. 前記モバイルデバイスが前記第2の基準信号から前記第2のチャネル推定値を生成できるように、前記パンクチャする手段が、前記第1のセルへの送信用にデータをパンクチャする時に、前記第1および第2のセルへの送信用に、それぞれ、衝突しない第1および第2の基準信号を生成するための手段をさらに備える、
    請求項2に記載の装置。
  5. 前記モバイルデバイスが前記第2の基準信号から前記第2のチャネル推定値を生成できるように、前記パンクチャする手段が、前記第1の基準信号をパンクチャする時に、前記第1および第2のセルへの送信用に、それぞれ、衝突する第1および第2の基準信号を生成するための手段をさらに備える、
    請求項2に記載の装置。
  6. 前記データを処理するための手段は、前記第1および第2のアンテナシステムを通して前記モバイルデバイスに複数の空間ストリームを送信するために前記データを処理する、
    請求項1に記載の装置。
  7. 前記データを処理するための手段は、前記第1および第2のアンテナシステムを通して前記モバイルデバイスに前記データを送信するためのビームパターンを形成するために前記データを処理する、
    請求項1に記載の装置。
  8. 前記データを処理するための手段は、干渉を低減するために空間次元を利用する、
    請求項1に記載の装置。
  9. 前記データを処理するための手段は、前記モバイルデバイスと前記第1および第2のアンテナシステムとの間のチャネル状態に基づいて前記データをプリコードする、
    請求項1に記載の装置。
  10. 第1のアンテナシステムを通して第1のセルのためのカバレージを提供することと、
    第2のアンテナシステムを通して第2のセルのためのカバレージを提供することと、
    前記第1および第2のアンテナシステムを使用した前記第1のセル中のモバイルデバイスへの送信用にデータを処理することと、
    前記第1および第2のセルへの送信用に、それぞれ、第1および第2の基準信号を生成することと、
    前記第1および第2の基準信号が衝突しない場合、前記第1のセルへ送信するための前記データをパンクチャすることと、
    前記第1および第2の基準信号が衝突する場合、前記第1の基準信号をパンクチャすることと、
    を備え、前記パンクチャすることは、異なるサブフレームにわたって実行される、
    ワイヤレス通信のための方法。
  11. 前記データの処理は、送信用に前記データを処理するために前記第1のアンテナシステムと前記モバイルデバイスとの間の第1のチャネル推定値と、前記第2のアンテナシステムと前記モバイルデバイスとの間の第2のチャネル推定値とを使用することを備える、
    請求項10に記載の方法。
  12. 前記モバイルデバイスから前記第1および第2のチャネル推定値を受信することをさらに備える、
    請求項11に記載の方法。
  13. 前記モバイルデバイスが前記第2の基準信号から前記第2のチャネル推定値を生成できるように、前記データが、前記第1のセルへの送信用にパンクチャされる時に、前記第1および第2のセルへの送信用に、それぞれ、衝突しない第1および第2の基準信号を生成することをさらに備える、
    請求項11に記載の方法。
  14. 前記モバイルデバイスが前記第2の基準信号から前記第2のチャネル推定値を生成できるように、前記第1の基準信号が、パンクチャされる時に、前記第1および第2のセルへの送信用に、それぞれ、衝突する第1および第2の基準信号を生成することをさらに備える、
    請求項11に記載の方法。
  15. 前記データの処理は、前記第1および第2のアンテナシステムを通して前記モバイルデバイスに複数の空間ストリームを送信するために前記データを処理することを備える、
    請求項10に記載の方法。
  16. 前記データの処理は、前記第1および第2のアンテナシステムを通して前記モバイルデバイスに前記データを送信するためのビームパターンを形成するために前記データを処理することを備える、
    請求項10に記載の方法。
  17. 前記データの処理は、干渉を低減するために空間次元を利用することを備える、
    請求項10に記載の方法。
  18. 前記データの処理は、前記モバイルデバイスと前記第1および第2のアンテナシステムとの間のチャネル状態に基づいて前記データをプリコードすることを備える、
    請求項10に記載の方法。
  19. 第1のアンテナシステムを通して第1のセルのためのカバレージを提供し、
    第2のアンテナシステムを通して第2のセルのためのカバレージを提供し、
    前記第1および第2のアンテナシステムを使用した前記第1のセル中のモバイルデバイスへの送信用にデータを処理し、
    前記第1および第2のセルへの送信用に、それぞれ、第1および第2の基準信号を生成し、
    前記第1および第2の基準信号が衝突しない場合、前記第1のセルへの送信するための前記データをパンクチャし、
    前記第1および第2の基準信号が衝突する場合、前記第1の基準信号をパンクチャし、
    なお、前記パンクチャすることは、異なるサブフレームにわたって実行される、
    ように構成された処理システムを備える、ワイヤレス通信のための装置。
  20. 前記処理システムは、送信用にデータを処理するために前記第1のアンテナシステムと前記モバイルデバイスとの間の第1のチャネル推定値と、前記第2のアンテナシステムと前記モバイルデバイスとの間の第2のチャネル推定値とを使用して前記データを処理するようにさらに構成された、
    請求項19に記載の装置。
  21. 前記処理システムは、前記モバイルデバイスから前記第1および第2のチャネル推定値を受信するようにさらに構成された、
    請求項20に記載の装置。
  22. 前記処理システムは、
    前記モバイルデバイスが前記第2の基準信号から前記第2のチャネル推定値を生成できるように、前記データが、前記第1のセルへの送信用にパンクチャされる時に、前記第1および第2のセルへの送信用に、それぞれ、衝突しない第1および第2の基準信号を生成するようにさらに構成された、
    請求項20に記載の装置。
  23. 前記処理システムは、
    前記モバイルデバイスが前記第2の基準信号から前記第2のチャネル推定値を生成できるように、前記第1の基準信号が、パンクチャされる時に、前記第1および第2のセルへの送信用に、それぞれ、衝突する第1および第2の基準信号を生成するようにさらに構成された、
    請求項20に記載の装置。
  24. 前記処理システムは、前記第1および第2のアンテナシステムを通して前記モバイルデバイスに複数の空間ストリームを送信するためにデータを処理するようにさらに構成された、
    請求項19に記載の装置。
  25. 前記処理システムは、前記第1および第2のアンテナシステムを通して前記モバイルデバイスに前記データを送信するためのビームパターンを形成するためにデータを処理するようにさらに構成された、
    請求項19に記載の装置。
  26. 前記処理システムは、干渉を低減するために空間次元を利用するデータを処理するようにさらに構成された、
    請求項19に記載の装置。
  27. 前記処理システムは、前記モバイルデバイスと前記第1および第2のアンテナシステムとの間のチャネル状態に基づいてデータをプリコードすることによって前記データを処理するようにさらに構成された、
    請求項19に記載の装置。
  28. コンピュータに、第1のアンテナシステムを通して第1のセルのためのカバレージを提供させるためのコードと、
    前記コンピュータに、第2のアンテナシステムを通して第2のセルのためのカバレージを提供させるためのコードと、
    前記コンピュータに、前記第1および第2のアンテナシステムを使用した前記第1のセル中のモバイルデバイスへの送信用にデータを処理させるためのコードと、
    前記コンピュータに、前記第1および第2のセルへの送信用に、それぞれ、第1および第2の基準信号を生成させるためのコードと、
    前記第1および第2の基準信号が衝突しない場合、前記コンピュータに、前記第1のセルへの送信するための前記データをパンクチャさせるためのコードと、
    前記第1および第2の基準信号が衝突する場合、前記コンピュータに、前記第1の基準信号をパンクチャさせるためのコードと、
    を記憶し、前記パンクチャするためのコードは、異なるサブフレームにわたって実行される、コンピュータ可読記憶媒体。
  29. 前記コンピュータに、前記データを処理させるためのコードは、送信用に前記データを処理するために前記第1のアンテナシステムと前記モバイルデバイスとの間の第1のチャネル推定値と、前記第2のアンテナシステムと前記モバイルデバイスとの間の第2のチャネル推定値とを使用する、
    請求項28に記載のコンピュータ可読記憶媒体
  30. 前記コンピュータに、前記モバイルデバイスから前記第1および第2のチャネル推定値を受信させるためのコードをさらに記憶する
    請求項29に記載のコンピュータ可読記憶媒体
  31. 前記コンピュータに、前記モバイルデバイスが前記第2の基準信号から前記第2のチャネル推定値を生成できるように、前記パンクチャさせるためのコードが、前記コンピュータに、前記第1のセルへの送信用にデータをパンクチャする時に、前記第1および第2のセルへの送信用に、それぞれ、衝突しない第1および第2の基準信号を生成させるためのコードをさらに記憶する
    請求項29に記載のコンピュータ可読記憶媒体
  32. 前記コンピュータに、前記モバイルデバイスが前記第2の基準信号から前記第2のチャネル推定値を生成できるように、前記パンクチャさせるためのコードが、前記コンピュータに、前記第1の基準信号をパンクチャする時に、前記第1および第2のセルへの送信用に、それぞれ、衝突する第1および第2の基準信号を生成させるためのコードをさらに備える、
    請求項29に記載のコンピュータ可読記憶媒体
  33. 前記コンピュータに、前記データを処理させるためのコードは、前記第1および第2のアンテナシステムを通して前記モバイルデバイスに複数の空間ストリームを送信するために前記データを処理する、
    請求項28に記載のコンピュータ可読記憶媒体
  34. 前記コンピュータに、前記データを処理させるためのコードが、前記第1および第2のアンテナシステムを通して前記モバイルデバイスに前記データを送信するためのビームパターンを形成するために前記データを処理する、
    請求項28に記載のコンピュータ可読記憶媒体
  35. 前記コンピュータに、前記データを処理させるためのコードが、干渉を低減するために空間次元を利用する、
    請求項28に記載のコンピュータ可読記憶媒体
  36. 前記コンピュータに、前記データを処理させるためのコードは、前記モバイルデバイスと前記第1および第2のアンテナシステムとの間のチャネル状態に基づいて前記データをプリコードする、
    請求項28に記載のコンピュータ可読記憶媒体
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