JP5533802B2 - Ｍｉｍｏ通信のためのトレーニングシーケンス割り当て - Google Patents

Description

本発明は、送信アンテナ配列を有する送信機からの無線信号の復調に関し、より詳細には、複数のアンテナからＭＩＭＯタイムスロットで送信される識別信号に関する。

時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）システムに属するバーストは、データペイロードに加えてトレーニングシーケンス及び保護期間を有する。トレーニングシーケンスは、バーストの始め（プリアンブル）、バーストの中間（ミッドアンブル）、又はバーストの終わり（ポストアンブル）に生じて良い。一般に、単一のバースト内に複数のトレーニングシーケンスが存在して良い。移動体無線システムで利用されるトレーニングシーケンスは、標準的にミッドアンブルである。保護期間は、バーストの始め及び／又は終わりに置かれ、分散チャネルから生じる干渉を低減する。

符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）システムでは、タイムスロット（ＴＳ）の間、複数のバーストが同時に送信されて良い。各バーストは、異なる拡散符号（ｓｉｇｎａｔｕｒｅ ｓｅｑｕｅｎｃｅ）又はチャネライゼーションコード（ｃｈａｎｎｅｌｉｚａｔｉｏｎ ｃｏｄｅ）により拡散される。時分割複信・符号分割多元接続（ＴＤ−ＣＤＭＡ）システムでは、ＵＴＲＡ ＴＤＤのように、チャネライゼーションコード及びミッドアンブルの間のマッピングは、バーストのチャネライゼーションコードがそのバーストのミッドアンブルシーケンスを用いて自動的に導出されるよう決定される。

しかしながら、トレーニングシーケンスが受信を容易にし得るが、トレーニングシーケンスの利用は、多くの通信システムで準最適である。特に、ＭＩＭＯシステムでは、準最適の性能が達成される。

特許文献１は、時間領域パイロットシーケンスを用い周波数推定及び同期を得る、直交周波数分割多重システムに適用されるようなＭＩＭＯ送信及び受信を記載している。

欧州特許第１１８５０４８号明細書 米国特許第１０／８３８９８３号明細書

フィジカル・チャネルズ・アンド・マッチング・オブ・トランスポート・チャネルズ・オントゥ・フィジカル・チャネルズ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ ｃｈａｎｎｅｌｓ ａｎｄ ｍａｐｐｉｎｇ ｏｆ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｃｈａｎｎｅｌｓ ｏｎｔｏ ｐｈｙｓｉｃａｌ ｃｈａｎｎｅｌｓ （ＴＤＤ））、スリー・ジー・ピー・ピー・ティー・エス２５．２２１（３ＧＰＰ ＴＳ ２５．２２１）、（発行国）、第３世代移動体通信システムの標準化プロジェクト（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ、３ＧＰＰ）

従って、ＭＩＭＯタイムスロット内の信号を生成するシステムを向上することは、有利である。特に、システムの柔軟性を増大し、複雑性を低減し及び／又は性能を向上することは、有利である。
本発明は、望ましくは、上記の欠点の１つ以上を単一で又は如何なる組み合わせで緩和、軽減又は除去することを目的とする。

本発明の第１の態様によると、ＭＩＭＯタイムスロット内の信号を生成する方法が提供される。前記方法は、第１のトレーニングシーケンスを選択する段階、第１のデータペイロードを準備する段階、前記準備された第１のデータペイロード及び前記第１のトレーニングシーケンスを有する第１の信号を生成する段階、前記第１の信号をＭＩＭＯタイムスロット内でネットワーク構成要素の第１のアンテナから送信する段階、第１のトレーニングシーケンスと異なる第２のトレーニングシーケンスを選択する段階、第２のデータペイロードを準備する段階、前記準備された第２のデータペイロード及び前記第２のトレーニングシーケンスを有する第２の信号を生成する段階、及び前記第２の信号を前記ＭＩＭＯタイムスロット内で前記ネットワーク構成要素の第２のアンテナから送信する段階、を有する。

本発明のいくつかの実施例は、複数の基地局アンテナの何れがデータバーストのタイムスロットを送信するかを一意的に識別する方法を提供する。

本発明のいくつかの実施例は、各送信アンテナ構成要素から送信されたバーストに割り当てられるミッドアンブルの重複しないセットを提供する。従って、あるアンテナで利用されるミッドアンブルは、当該基地局の他のアンテナで利用されない。

本発明のいくつかの実施例は、送信アンテナ構成要素から同時に送信される全てのバーストに共通のミッドアンブルシーケンス割り当てを提供する。同時に、本発明の他の実施例は、同時に送信される各バースト毎に異なるミッドアンブル割り当てを提供する。

本発明のいくつかの実施例は、送信アンテナ構成要素毎に固定されたミッドアンブルシーケンス割り当てを提供する。

本発明のいくつかの実施例では、各送信アンテナ構成要素から送信されるバーストの番号を、バーストに割り当てられたミッドアンブルシーケンスから部分的に（つまり不正確さを有する）又は全て（つまり不正確さを有さない）導出させる。

本発明のいくつかの実施例は、ＭＩＭＯチャネルが正確且つ効率的に推定され得るよう選択され、同時に送信されたバーストに割り当てられた異なるミッドアンブルシーケンスのセットを提供する。

本発明のいくつかの実施例は、ＵＴＲＡ ＴＤＤシステムに適用されるミッドアンブル割り当て方法を提供する。

本発明のいくつかの実施例は、選択された第１のトレーニングシーケンス及び第１のアンテナの間の関連の第１の表示を送信する段階を更に提供する。

本発明のいくつかの実施例は、選択された第２のトレーニングシーケンス及び第２のアンテナの間の関連の第２の表示を送信する段階を更に提供する。

本発明のいくつかの実施例では、表示を送信する段階は、表示を制御チャネルメッセージ内で伝える段階を有する。

本発明のいくつかの実施例は、第２のトレーニングシーケンスと異なる第３のトレーニングシーケンスを選択する段階、及び第３のデータペイロードを準備する段階を更に提供し、第１の信号を生成する段階は、準備された第３のデータペイロード及び第３のトレーニングシーケンスを更に有する。

本発明のいくつかの実施例は、第４のデータペイロードを準備する段階を更に提供し、第２の信号を生成する段階は、準備された第４のデータペイロード及び第３のトレーニングシーケンスを更に有する。

本発明のいくつかの実施例では、第１のトレーニングシーケンスを選択する段階は、第１の信号に含まれるデータペイロードの総数に基づき、第１のトレーニングシーケンスを選択する段階を有する。

本発明のいくつかの実施例では、第２のトレーニングシーケンスを選択する段階は、第２の信号に含まれるデータペイロードの総数に基づき、第２のトレーニングシーケンスを選択する段階を有する。

本発明のいくつかの実施例は、第１のデータペイロードの第１のチャネライゼーションコードを選択する段階を更に提供し、第１のデータペイロードを準備する段階は、前記選択された第１のチャネライゼーションコードを適用する段階を有し、及び第１のトレーニングシーケンスを選択する段階は、前記選択された第１のチャネライゼーションコードに基づき、第１のトレーニングシーケンスを選択する段階を有する。

本発明のいくつかの実施例は、バーストタイプを決定する段階を更に提供し、第１のトレーニングシーケンスを選択する段階は、前記決定されたバーストタイプに基づく。

本発明のいくつかの実施例では、第１のトレーニングシーケンスを選択する段階は、送信アンテナの総数Ｎ_Ｔに基づく。

本発明のいくつかの実施例では、第１のトレーニングシーケンスは、ミッドアンブルシーケンスである。

本発明のいくつかの実施例では、第１のトレーニングシーケンスは、プリアンブルシーケンスである。

本発明のいくつかの実施例では、第１のトレーニングシーケンスは、ポストアンブルシーケンスである。

本発明のいくつかの実施例では、ネットワーク構成要素は、基地局である。

本発明のいくつかの実施例では、ネットワーク構成要素は、移動端末である。

本発明のいくつかの実施例では、第１のデータペイロードを準備する段階は、チャネライゼーションコードを有する第１のデータペイロードをチャネル化する段階、及び第１のパンチング方式を有する前記チャネル化された第１のデータペイロードをパンクチャリングする段階を有し、第２のデータペイロードを準備する段階は、前記チャネライゼーションコードを有する第２のデータペイロードをチャネル化する段階、及び第２のパンチング方式を有する前記チャネル化された第２のデータペイロードをパンクチャリングする段階を有し、前記第２のパンチング方式は、前記第１のパンチング方式と異なり、及び前記第２のデータペイロードは、前記第１のデータペイロードと同一である。

本発明のいくつかの実施例では、第１のトレーニングシーケンスを選択する段階は、第１の複数のトレーニングシーケンスを選択する段階を有し、第１のデータペイロードを準備する段階は、第１の複数のデータペイロードを準備する段階を有し、第１の信号を生成する段階は、前記準備された第１の複数のデータペイロード及び第１の複数のトレーニングシーケンスを有する第１の信号を生成する段階を有し、第２のトレーニングシーケンスを選択する段階は、第２の複数のトレーニングシーケンスを選択する段階を有し、前記第２の複数のトレーニングシーケンス内の選択されたトレーニングシーケンスのそれぞれは、前記第１の複数のトレーニングシーケンス内の選択されたトレーニングシーケンスのそれぞれと異なり、第２のデータペイロードを準備する段階は、第２の複数のデータペイロードを準備する段階を有し、及び第２の信号を生成する段階は、前記準備された第２の複数のデータペイロード及び第２の複数のトレーニングシーケンスを有する第２の信号を生成する段階を有する。

本発明の第２の態様によると、ＭＩＭＯタイムスロット内の信号処理方法が提供される。前記ＭＩＭＯタイムスロットは、第１の送信アンテナからの第１のバースト及び第２の送信アンテナからの第２のバーストを有する。前記第１及び第２のバーストは、それぞれ１つ以上のデータペイロードを有する。前記各データペイロードは、個々の符号で符号化される。また各ペイロードは、ミッドアンブルに対応する。前記方法は、前記ＭＩＭＯタイムスロット内の信号を受信する段階、前記信号内の第１のミッドアンブルを検出する段階、前記検出された第１のミッドアンブルに基づき、ネットワーク構成要素の前記第１の送信アンテナから送信された第１のペイロードを抽出する段階、前記信号内の、前記第１のミッドアンブルと異なる第２のミッドアンブルを検出する段階、及び前記検出された第２のミッドアンブルに基づき、前記ネットワーク構成要素の前記第２の送信アンテナから第２のペイロードを抽出する段階を有する。

本発明のいくつかの実施例は、検出された第１のミッドアンブルを用い第１の送信アンテナ及び受信機の間に形成された第１のチャネルを特徴付ける段階、及び前記第１の送信アンテナから送信された第３のペイロードを抽出する段階を提供する。

本発明のいくつかの実施例は、バーストのトレーニングシーケンスを選択する方法を提供する。前記方法は、基地局の送信アンテナ数を決定する段階、前記送信アンテナ数からアンテナを決定しバーストを送信する段階、トレーニングシーケンス長を決定する段階、及び前記決定された送信アンテナ数、前記決定されたアンテナ及び前記決定されたトレーニングシーケンス長に基づきトレーニングシーケンスを選択する段階を有する。

本発明のいくつかの実施例は、バーストのトレーニングシーケンスを選択する方法を提供する。前記方法は、基地局の送信アンテナ数を決定する段階、前記送信アンテナ数からアンテナを決定しバーストを送信する段階、前記決定されたアンテナからＭＩＭＯタイムスロットで送信されるべきペイロード数を決定する段階、及び前記決定された送信アンテナ数、前記決定されたアンテナ及び前記決定されたペイロード数に基づきトレーニングシーケンスを選択する段階を有する。

本発明のいくつかの実施例は、バーストのトレーニングシーケンスを選択する方法を提供する。前記方法は、基地局の送信アンテナ数を決定する段階、送信アンテナ数からアンテナを決定しバーストを送信する段階、ペイロードを符号化する符号を決定する段階、及び前記決定された送信アンテナ数、前記決定されたアンテナ及び前記決定された符号に基づきトレーニングシーケンスを選択する段階を有する。

本発明の第３の態様によると、ＭＩＭＯタイムスロット内の信号を生成する装置が提供される。前記装置は、第１のトレーニングシーケンスを選択する手段、第１のデータペイロードを準備する手段、前記準備された第１のデータペイロード及び前記第１のトレーニングシーケンスを有する第１の信号を生成する手段、前記第１の信号をＭＩＭＯタイムスロットでネットワーク構成要素の第１のアンテナから送信する手段、前記第１のトレーニングシーケンスと異なる第２のトレーニングシーケンスを選択する手段、第２のデータペイロードを準備する手段、前記準備された第２のデータペイロード及び前記第２のトレーニングシーケンスを有する第２の信号を生成する手段、及び前記第２の信号を前記ＭＩＭＯタイムスロットで前記ネットワーク構成要素の第２のアンテナから送信する手段、を有する。

信号生成方法を参照して以上に説明された任意的な特徴、解説及び／又は利点は、信号生成装置にも同様に等しく適用されることが理解される。また、任意的な特徴は、信号生成装置に、個別に又は如何なる組合せで含まれることが理解される。

本発明の他の特長及び態様は、図を用いた以下の詳細な説明から明らかになる。以下の図は、例として、本発明の実施例による特徴を説明する。課題を解決する手段の記載は、本発明の範囲を制限しない。本発明の範囲は、特許請求の範囲によってのみ定められる。

２つの送信アンテナを備えた基地局及び２つの受信アンテナを備えた移動端末を有するＭＩＭＯシステムの例を示す。 本発明による、ミッドアンブルシーケンスの独立セットの送信を示す。 本発明による、固定ミッドアンブルの送信を示す。 本発明による、共通ミッドアンブルの送信を示す。 本発明による、既定ミッドアンブルの送信を示す。

本発明の実施例は、例として以下の図を参照し説明される。

以下の説明は、本発明のいくつかの実施例を説明する図面を参照する。他の実施例が利用され、本開示の精神と範囲から逸脱することなく機械的、構成的、構造的、電気的、及び動作的変化がなされて良いことが理解される。以下の詳細な説明は、限定的な意味と見なされるべきではない。また本発明の実施例の範囲は、特許請求の範囲によってのみ定められる。

以下の詳細な説明の一部は、手順、ステップ、論理ブロック、処理、及びコンピューターメモリーで実行され得るデータビットに対する動作の他の表現に関し記載される。手順、コンピューターにより実行されるステップ、論理ブロック、処理等は、所望の結果を生じるステップまたは命令のセルフコンシステントシーケンスと見なされる。ステップは、物理量の物理的処置を利用する。これらの量は、格納、伝送、結合、比較、及びコンピューターシステムにおける他の処置が可能な電気、磁気、又は無線信号の形式を取り得る。これら信号は、時にはビット、値、要素、符号、文字、語、数字、等として参照されて良い。各ステップは、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はそれらの組合せにより実行されて良い。

本発明のいくつかの実施例は、以下に説明される。これら実施例は、３ＧＰＰ ＵＴＲＡ ＴＤＤシステム、仕様書及び勧告を参照して説明されるが、より一般的に適用可能である。

ミッドアンブルは、特別な数値特性を有するシーケンスであり、既知又は受信機により導出される。受信機は、バーストのトレーニングシーケンスセグメントとして何が送信されたかという受信機の知識を用いて、バーストが通過するバーストチャネルを推定可能であって良い。データペイロードは、チャネルの知識に基づき確実に検出及び復調されて良い。本願明細書に記載された概念は、ミッドアンブルを参照して説明されるが、バーストの他の位置に置かれたトレーニングシーケンスも適用可能である。例えば、トレーニングシーケンスは、バーストの始め（プリアンブル）、又はバーストの終わり（ポストアンブル）に置かれて良い。チャネルを推定する本発明の主目的と別に、ミッドアンブルのようなトレーニングシーケンスはまた、データペイロードを検出及び復調する時に受信機を支援する情報を伝達するために利用されて良い。

ＣＤＭＡ受信機は、バーストで利用されたアクティブなチャネライゼーションコードの知識を有する場合、性能を向上し得る。例えば、ＵＴＲＡ ＴＤＤでは、受信機は、タイムスロット内で検出されたミッドアンブルから導出されたアクティブなチャネライゼーションコードを用い、マルチユーザー検出（ＭＵＤ）を実施可能である。

ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｉｎｐｕｔ−Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｏｕｔｐｕｔ、多元接続）伝送方式は、送信機及び受信機において複数のアンテナ構成要素を利用し、スペクトル効率を向上する。受信機は、各送信−受信アンテナ構成要素対の間の各チャネルを推定する。複数の送信アンテナを有する送信機及び複数の受信アンテナを有する受信機を備えたシステム内のチャネルは、ＭＩＭＯチャネルとして参照されて良い。

各バーストは、複数の送信アンテナを有する送信機の単一の送信アンテナから送信される。アンテナ構成要素は、ＭＩＭＯチャネルが十分に無関係であるよう、物理的に離される。例えば、送信アンテナは、少なくとも２分の１波長だけ離されて良い。ＭＩＭＯシステムの例は、２つの送信アンテナを有する１つの基地局及び２つの受信アンテナを有する移動端末から成るシステムであって良い。

図１は、アンテナＮＢ_１及びアンテナＮＢ_２と付された２つのアンテナを有する１つの基地局１００並びにアンテナＵＥ_１及びアンテナＵＥ_２と付された２つのアンテナを有する移動端末１１０を示す。この送信機−受信機システムは、４個のＭＩＭＯチャネルを有する。チャネル１−１は、アンテナＮＢ_１及びアンテナＵＥ_１の間に存在する。チャネル１−２は、アンテナＮＢ_１及びアンテナＵＥ_２の間に存在する。チャネル２−１は、アンテナＮＢ_２及びアンテナＵＥ_１の間に存在する。チャネル２−２は、アンテナＮＢ_２及びアンテナＵＥ_２の間に存在する。

一般に、実際のＭＩＭＯシステムは、複数の移動端末にサービスを提供する複数の基地局を有する。従って、これら複数のネットワーク構成要素のアンテナ構成要素間には、複数のＭＩＭＯチャネルが存在する。

ダイバーシティを導入し、空間多重化を利用し又は両方の組合せを通じ、ダイバーシティ及び空間多重は、ＭＩＭＯシステムのスペクトル効率を向上し得る。ダイバーシティ利得は、同一の情報を伝達する２つ以上のバーストが異なる送信アンテナ構成要素から送信された場合に得られる。受信機は、異なるチャネルを通過した同一の情報の複製を結合可能であって良い。

また、空間多重の利点を利用し、ＭＩＭＯシステムでは、異なるアンテナ構成要素で送信された共通のチャネライゼーションコードで拡散されたバーストを最大でｍｉｎ（Ｎ_Ｔ，Ｎ_Ｒ）まで確実に検出可能である。ここで、Ｎ_Ｔ及びＮ_Ｒは、それぞれ送信及び受信アンテナの数を表す。ＭＩＭＯ伝送の利用を通じ、共通のチャネライゼーションコードを有する複数のバーストを送信可能であり、各バーストは異なる送信アンテナから送信される。

例えば図１では、基地局１００は、チャネライゼーションコードｎを用い、アンテナＮＢ_１からペイロードデータＸを有するバーストを送信して良い。バーストは、アンテナＵＥ_１及びＵＥ_２により受信される。基地局１００は、同時に、同一のチャネライゼーションコードｎを用い、アンテナＮＢ_２からペイロードデータＹを有するバーストを送信して良い。バーストは、アンテナＵＥ_１及びＵＥ_２により受信される。更に、移動端末１１０は、アンテナＮＢ_１及びアンテナＮＢ_２の両方からの送信を復号し、そしてデータＸ及びデータＹの両方を復号して良い。

代案として、ＭＩＭＯシステムは、アンテナＮＢ_１及びＮＢ_２から同一データＸの別の版を送信して良い。例えば、データＸが畳み込み符号化されパンクチャリングされた場合、アンテナＮＢ_１及びＮＢ_２は、データＸのパンクチャリングされた版Ｘ_１及びＸ_２を別に送信して良い。従って、送信機及び受信機は、単一アンテナ（非ＭＩＭＯ）の送信機−受信機対と比べて、ＭＩＭＯタイムスロット内で最大でｍｉｎ（Ｎ_Ｔ，Ｎ_Ｒ）倍のバーストを通信し得る。

ＵＴＲＡ ＴＤＤ第５版のような既存の非ＭＩＭＯシステムでは、タイムスロット内で送信可能なミッドアンブルの最大数は、そのタイムスロット内で送信されるチャネライゼーションコードの最大数と等しい。これは、受信機において、チャネル推定をチャネライゼーションコード毎に導出可能にする。

例えば、非特許文献１に定められたように、ＵＴＲＡ ＴＤＤモードにはいくつかのミッドアンブル割り当て方式がある。ミッドアンブル割り当て方式はまた、２００４年５月４日に出願された、発明の名称「シグナリングＭＩＭＯアロケーションズ（Ｓｉｇｎａｌｌｉｎｇ ＭＩＭＯ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎｓ）」の特許文献２に記載されている。特許文献２は、参照されることにより本願明細書に組み込まれる。

いくつかのミッドアンブル割り当て方式は、タイムスロット内のバースト及びそれらの対応するチャネライゼーションコードの間に１対１の関係を提供する。ミッドアンブルシーケンスのバーストへのマッピングは、バーストチャネライゼーションコードのマッピングを通じて行われて良い。つまり、各ミッドアンブルシーケンスは、単一のチャネライゼーションコードと対にされる。同様に、各チャネライゼーションコードは、単一ミッドアンブルシーケンスと対にされる。

この１対１のミッドアンブル割り当て方式は、共通のチャネライゼーションコードがＭＩＭＯタイムスロット内の２つ以上のバーストで利用される一般のＭＩＭＯ送信に適用できない。知られている方式は、受信機がＭＩＭＯチャネルを推定可能なよう、チャネライゼーションコードに異なるミッドアンブルシーケンスが割り付けられることが要求される。

図１では、ＭＩＭＯ受信機（移動端末１１０）は、チャネル１−１及びチャネル２−１の両方に対し、アンテナＵＥ_１においてチャネライゼーションコードｎのＭＩＭＯチャネルを導出可能である必要がある。これら２つのチャネルに対する推定は、単一のミッドアンブルシーケンスから導出され得ない。つまり、両方のバーストが同一のミッドアンブルを有する場合、ＭＩＭＯ受信機は、バーストの識別及びチャネルの推定ができない。

単一チャネル（非ＭＩＭＯ）のシステムに適用される共通ミッドアンブル割り当て方式は、単一ミッドアンブルシーケンスを全てのバーストに対し、基地局アンテナから移動端末アンテナへ送信させる。移動端末は、単一チャネルに対しチャネル推定を導出可能である。単一の受信アンテナは、複数の送信アンテナにより生成されたチャネルに対しチャネル推定を導出できないので、この共通ミッドアンブル割り当て方式は、ＭＩＭＯシステムに適用可能ではない。従って、新しいミッドアンブル割り当て方式が、ＭＩＭＯ伝送システムのために望まれている。

本発明のいくつかの実施例では、受信機がＭＩＭＯシステムの送信−受信アンテナ対の間で形成されたチャネルを推定可能なよう、バーストは、ミッドアンブルシーケンスを割り当てられて良い。本発明のいくつかの実施例では、各送信アンテナから送信された少なくとも１つのバーストは、他のアンテナ構成要素から送信されたバーストに割り当てられないミッドアンブルシーケンスを割り当てられて良い。

図２は、本発明による、ミッドアンブルシーケンスの独立セットの送信を示す。基地局２００は、２つの送信アンテナ、つまりアンテナＮＢ_１及びアンテナＮＢ_２を有する。基地局２００は、アンテナＮＢ_１からミッドアンブルＭ_１及びＭ_２を送信する。基地局２００はまた、アンテナＮＢ_２からミッドアンブルＭ_２及びＭ_３を送信する。ミッドアンブルＭ_１は、アンテナＮＢ_２から送信されないが、アンテナＮＢ_１から送信される。同様に、ミッドアンブルＭ_３は、アンテナＮＢ_１から送信されないが、アンテナＮＢ_２から送信される。ミッドアンブルＭ_２は、アンテナＮＢ_１及びアンテナＮＢ_２の両方から送信される。

いくつかの実施例によると、ミッドアンブル符号は、異なるアンテナのＭＩＭＯタイムスロットで再利用されて良い。送信機が（図２に示されるように）第１のアンテナＮＢ_１からミッドアンブルＭ_１及びＭ_２を有する第１の信号を、及び第２のアンテナＮＢ_２からミッドアンブルＭ_３及びＭ_２を有する第２の信号を送信する場合、ミッドアンブルＭ_２は再利用される。受信機は、ミッドアンブルＭ_１により特徴付けられたチャネルを用い、第１のアンテナＮＢ_１からのミッドアンブルＭ_１及びＭ_２の両方と関連付けられたペイロードデータを読み出す。同様に、受信機は、ミッドアンブルＭ_３により特徴付けられたチャネルを用い、第２のアンテナＮＢ_２からのミッドアンブルＭ_３及びＭ_２の両方と関連付けられたペイロードデータを読み出す。

本発明のいくつかの実施例では、送信アンテナ構成要素へのミッドアンブルのマッピングは、自動的に又は明示的に受信機へ伝えられる。例えば、受信機は、同時に検出した異なるミッドアンブルの組合せを通じ、自動的にマッピングを導出して良い。代案として、マッピングは、制御チャネルを通じて受信機へ明示的に伝えられて良い。

本発明のいくつかの実施例では、受信機は、各送信−受信アンテナ対に対応するＭＩＭＯチャネルを推定する。受信機は、同時に送信された全ての異なるミッドアンブルシーケンスを検討して良い。

一意的なミッドアンブルシーケンスは、送信アンテナから送信されるタイムスロットのバーストのセットに割り当てられる。つまり、ｉ番目の送信アンテナ構成要素から同時に送信されたバーストのセットに割り当てられたミッドアンブルシーケンスｍ^［ｉ］は、セットＭ_１、Ｍ_２、．．．Ｍ_ＮＴが重ならないよう、ミッドアンブルシーケンスＭ_ｉのセットから選択される。これら実施例では、セットＭ_ｉ内の如何なるミッドアンブルシーケンスも、セットＭ_ｊ内のミッドアンブルと等しくない。ここでｉ≠ｊである。

本発明のいくつかの実施例では、固定ミッドアンブルシーケンスｍ^［ｉ］は、タイムスロットの間に送信アンテナから送信される全てのバーストに割り当てられる。例えば、Ｋ_Ｃｅｌｌ＝６及びＢｕｒｓｔＴｙｐｅ＝２、Ｋ_Ｃｅｌｌ＝４、８又は１６でＢｕｒｓｔＴｙｐｅ＝１及び３を有する非特許文献１で定められたミッドアンブルシーケンスは、表１に示されるように割り当てられる。Ｎ_Ｔは、送信アンテナ数を表す。ミッドアンブルのシフトは、非特許文献１の５Ａ．２．３項のようにエミュレートされる。

表１及び図３は、第１のミッドアンブル割り当て方式を示す。ミッドアンブルは、送信アンテナ総数（Ｎ_Ｔ）に基づき、及びどのアンテナで、ミッドアンブルを含むバーストが送信されるかに基づき選択される。ｉ番目のアンテナ構成要素は、ミッドアンブルシーケンスｍ^［ｉ］を用いる。ｍ^［ｉ］は、ミッドアンブルシーケンスのグループｍ^（ｋ）から選択されて良い。ここでｋは可能なミッドアンブルシーケンスへのインデックスである。

ＢｕｒｓｔＴｙｐｅ＝２は、ＵＴＲＡ ＴＤＤシステムで２５６チップ長（Ｌｍ）のトレーニングシーケンスを有する。Ｋ_Ｃｅｌｌは、ミッドアンブルシーケンスのどのグループが選択されたかを識別する。例えば、Ｋ_Ｃｅｌｌ＝６は、グループに６個のミッドアンブルがあることを意味する。

本発明のいくつかの実施例は、ミッドアンブルの固定した割り当てを用いる。送信機の各送信アンテナ構成要素は、異なるミッドアンブルを割り当てられる。

図３は、本発明による、固定ミッドアンブルの送信を示す。示された例では、基地局３００は、２つのＭＩＭＯ送信アンテナ、つまりアンテナＮＢ_１及びアンテナＮＢ_２を有する。更に、Ｋ_Ｃｅｌｌ＝６及びＢｕｒｓｔＴｙｐｅ＝２とする。アンテナＮＢ_１から送信される全てのバーストは、ミッドアンブルｍ^（１）と一緒に送信される。アンテナＮＢ_２から送信される全てのバーストは、ミッドアンブルｍ^（３）と一緒に送信される。ミッドアンブルｍ^（１）及びｍ^（３）は、異なる。

１つの一意的な異なるミッドアンブルは、ＭＩＭＯタイムスロットの複数のアンテナからバーストが送信されたグループのそれぞれで用いられて良い。図３は、例えば、第１のアンテナＮＢ_１で共通ミッドアンブルｍ^（１）と一緒に送信されるペイロードの第１のグループを示す。各ペイロードは、チャネライゼーションコードと一緒に符号化されて良い。第２のアンテナＮＢ_２が利用され、異なるペイロードを送信する。異なるペイロードは、共通ミッドアンブルｍ^（３）を有する。ＮＢ_１でペイロードを符号化するために利用されるチャネライゼーションコードは、ＮＢ_２でペイロードを符号化するために利用される符号と、全て同一、部分的に重複、又は全て異なって良い。

本発明のいくつかの実施例では、共通ミッドアンブルシーケンスｍ^［ｉ］は、ｉ番目のアンテナ構成要素から送信された全てのバーストに割り当てられ、そして送信アンテナから送信されたバースト数に基づき、セットＭｉから選択されて良い。

送信アンテナから同時に送信されたバーストのセットは、データペイロードのセットの大きさにより決定されるミッドアンブルシーケンスを割り当てられる。所与の送信アンテナ数Ｎ_Ｔの場合、関数ｆ_ＮＴ（ｉ，ｎ_ｉ）は、送信アンテナインデックスｉ及びｉ番目のアンテナ構成要素から送信されたバースト数ｎ_ｉをミッドアンブルシーケンスｍ^［ｉ］にマッピングする。ここでｍ^［ｉ］は、ｍ^［ｉ］＝ｆ_ＮＴ（ｉ，ｎ_ｉ）と定められ、ｉ≠ｊならばｆ_ＮＴ（ｉ，ｎ_ｉ）≠ｆ_ＮＴ（ｊ，ｎ_ｊ）である。これは、どの送信アンテナで不正確さなしにミッドアンブルが送信されたかを、受信機に確実に導出させる。しかしながら、各送信アンテナから送信されたバーストの総数を決定する時には不正確さが存在し得る。例えば、Ｋ_Ｃｅｌｌ＝１６、ＢｕｒｓｔＴｙｐｅ＝１及び３を有する非特許文献１に定められたミッドアンブルシーケンスは、表２に与えられたように割り当てられて良い。ミッドアンブルのシフトは、非特許文献１の５Ａ．２．３項のようにエミュレートされる。

表２及び図４は、第２のミッドアンブル割り当て方式を示す。ミッドアンブルは、送信アンテナの数（Ｎ_Ｔ）に基づき、及び送信アンテナ構成要素のタイムスロットが伝達するバースト数（ｎ_ｉ）に基づき選択される。

図４は、本発明による、共通ミッドアンブルの送信を示す。ＭＩＭＯ基地局４００は、２つの送信アンテナを有する。示された例では、基地局４００は、２つの符号を用い、アンテナＮＢ_１からペイロードデータを送信し、そして従って上記の表２から分かるように、ミッドアンブルｍ^（２）をアンテナＮＢ_１からの送信に適用する。基地局４００はまた、アンテナＮＢ_２からの４個の符号を用い、ペイロードデータを送信し、そして従ってミッドアンブルｍ^（１２）をアンテナＮＢ_２からの送信に適用する。

移動端末は、ミッドアンブルｍ^（２）を受信すると、アンテナＮＢ_１から２又は１０個の符号の何れが送信されているかを推定する。移動端末は、次に、更なる信号処理を実行し、アンテナＮＢ_１から実際に送信された符号数を導出する。この例では、移動端末による更なる信号処理は、２つの符号が送信されたことを示す。

同様に、移動端末は、ミッドアンブルｍ^（１２）を受信すると、アンテナＮＢ_２から４又は１２個の符号の何れが送信されているかを推定する。移動端末は、次に、更なる信号処理を実行し、アンテナＮＢ_２から実際に送信された符号数を導出する。この場合、４個の符号が送信された。アンテナＮＢ_１でアクティブな所与の符号数を伝えるために利用されたミッドアンブルシーケンスは、アンテナＮＢ_２から送信された如何なるミッドアンブルシーケンスとも区別される。逆も同様である。

本発明のいくつかの実施例では、バーストに割り当てられたミッドアンブルは、バーストに対応するチャネライゼーションコード及びバーストが送信されるアンテナに基づき決定されて良い。

各バーストは、どのアンテナがバーストを送信するかにより、及びバーストのチャネライゼーションコードにより決定されるミッドアンブルシーケンスを割り当てられる。所与の送信アンテナ構成要素数では、ミッドアンブルシーケンスｍ及び送信アンテナ構成要素インデックスｉ、チャネライゼーションコードｃの間の関連は、マッピング関数ｍ＝ｇ（ｉ，ｃ）を通じて決定されて良い。ここでｉ≠ｊならばｇ（ｉ，ｃ）≠ｇ（ｊ，ｃ’）である。これは、受信機がミッドアンブルを送信アンテナに明白にマッピングするが、用いられたチャネライゼーションコードに関していくらかの不正確さが存在し得ることを裏付ける。例えば、Ｋ_Ｃｅｌｌ＝１６、ＢｕｒｓｔＴｙｐｅ＝１及び３を有する非特許文献１に定められたミッドアンブルシーケンスは、表３に与えられたように割り当てられて良い。

表３及び図５は、第３のミッドアンブル割り当て方式を示す。ミッドアンブルは、送信アンテナ総数（Ｎ_Ｔ）に基づき、及びどのアンテナで、ミッドアンブルを含むバーストが送信されるかに基づき、及びどのチャネライゼーションコードがバースト内のミッドアンブルに含まれるかに基づき選択される。符号のリストは、ｃ_１６ ^{（ｉ−ｔｈ）}により表される。ｃ_１６ ^{（ｉ−ｔｈ）}は、１６個の要素を有する符号のリストからｉ番目の符号が選択されることを示す。

図５は、本発明による、既定ミッドアンブの送信を示す。ＭＩＭＯ基地局５００は、２つの送信アンテナを有する。示された例では、基地局５００は、アンテナＮＢ_１から符号ｃ_１６ ^（３）及びｃ_１６ ^（４）を送信し、そして従って上記の表３から分かるように、ミッドアンブルｍ^（２）をアンテナＮＢ_１からの送信に適用する。基地局５００はまた、アンテナＮＢ_２から符号ｃ_１６ ^（１）及びｃ_１６ ^（６）を送信する。そして従って基地局５００は、ミッドアンブルｍ^（９）及びｍ^（１１）をそれぞれ符号ｃ_１６ ^（１）及びｃ_１６ ^（６）に関連付けられたバーストに適用する。

移動端末は、ミッドアンブルｍ^（２）を受信すると、アンテナＮＢ_１からｃ_１６ ^（３）若しくはｃ_１６ ^（４）の何れ又はｃ_１６ ^（３）及びｃ_１６ ^（４）の両方が送信されていると推定する。同様に、移動端末は、ミッドアンブルｍ^（９）を受信すると、アンテナＮＢ_２からｃ_１６ ^（１）若しくはｃ_１６ ^（２）の何れ又はｃ_１６ ^（１）及びｃ_１６ ^（２）の両方が送信されていと推定する。更に、移動端末は、ミッドアンブルｍ^（１１）を受信すると、アンテナＮＢ_２からｃ_１６ ^（５）若しくはｃ_１６ ^（６）の何れ又はｃ_１６ ^（５）及びｃ_１６ ^（６）の両方が送信されていると推定する。

本発明のいくつかの実施例では、受信機は、各送信−受信アンテナ対の間の各ＭＩＭＯチャネルを推定する。更に、ネットワークの無線インターフェースでは、ダイバーシティ、スペクトル多重又は両者の組合せを実現するＭＩＭＯ伝送技術を利用することにより、高スペクトル効率が実現される。また、ネットワークの無線インターフェース全体を通じ、空間多重を実現するＭＩＭＯ伝送技術を利用することにより、高いピークが実現される。この結果、全体を通して平均が向上し、ユーザー数が増加し、及びユーザー当たりの伝送電力が低減する。

固定又は共通ミッドアンブル割り当て方式の利用はまた、最小数の異なるミッドアンブルが同時に送信されるので、チャネル推定をより正確に実行可能にする。これらの方式はまた、干渉を低減する。従って、ネットワークの性能及び容量は、更に向上する。更に、これらの方式は、移動端末の複雑性を低減させ得る。同一の送信アンテナから送信されたバーストが、共通ミッドアンブルを割り当てられた場合、チャネル推定のための処理及びメモリー要件は、軽減される。

ミッドアンブルシーケンスは、受信機が各送信−受信アンテナ対の間に形成されたチャネルを推定可能なよう、バーストを割り当てられる。特定の送信アンテナ構成要素から送信された少なくとも１つのバーストは、他のアンテナ構成要素から送信されたバーストに割り当てられていないミッドアンブルシーケンスを割り当てられて良い。

ＭＵＤを用いる前の処理は、どの符号がタイムスロット又はＭＩＭＯタイムスロット内のバースト又はバーストのグループで送信されるかを決定するために利用されて良い。整合フィルターのような信号処理は、どの符号がバースト内で送信されるかを決定するために利用されて良い。本願明細書のいくつかの方法は、送信される可能な符号のリストを絞り込むために利用されて良い。

いくつかの実施例によると、受信機は、複数のチャネル推定からのチャネル推定を組み合わせて良い。例えば、受信機は、第１のミッドアンブルに基づきチャネル推定を決定して良い。同一のアンテナからの同一のタイムスロット内の第２のミッドアンブルは、このチャネル推定の間、干渉として動作し得る。同様に、受信機は、第２のミッドアンブルに基づきチャネル推定を決定して良い。受信機は、結果を組合せ、向上したチャネル推定を形成して良い。

チャネル推定は、１つ以上のアンテナからの受信信号を増減するために利用されて良い。受信機は、信号電力が正しく増減される場合、拡張された構造を利用して良い。例えば、第１のアンテナからの１６個の符号化ペイロードを有する信号は、同一のＭＩＭＯタイムスロットの間に受信された、第２のアンテナからの単一の符号化ペイロードを有する第２の信号より高く増加されて良い。

本発明は、特定の実施例及び説明図に関して説明されたが、当業者は、本発明が記載された実施例又は図に限定されないことを理解する。例えば、以上に記載された実施例の多くは、ダウンリンクの通信に関連する。他の実施例は、アップリンクに適用可能である。つまり、移動端末は、複数の送信アンテナ構成要素を備えた送信機及び複数の受信アンテナ構成要素を備えた受信機を有する基地局を有する。

示された図は、単に説明のためであり、正しい縮尺で描かれていない。図の特定の部分は誇張され、他の部分は最小限に描かれ得る。図は、本発明の種々の実施例を説明することを目的とする。本発明の種々の実施例は、理解され、当業者に適切に実施され得る。

従って、本発明は、請求の範囲に含まれる変更及び代替と共に実施され得る。説明は網羅的ではなく、本発明は開示された詳細な形式に限定されない。本発明は変更及び代替と共に実施され、本発明は請求の範囲によってのみ限定されることが理解される。

Claims (11)

1. 第１のアンテナおよび第２のアンテナを有する移動体無線ネットワークのネットワーク要素から移動端末と通信する方法であって、
   前記第１および第２のアンテナの数を決定するステップと；
   前記決定された数の複数のアンテナから前記第１のアンテナを決定するステップと；
   前記第１のアンテナのための第１のトレーニングシーケンスを、トレーニングシーケンスのセットから選択するステップと；
   第１のデータペイロードを準備するステップであって、ここで、前記第１のデータペイロードはチャネライゼーションコードでチャネル化されるステップと；
   前記準備された第１のデータペイロードおよび前記第１のトレーニングシーケンスを含む第１の信号を生成するステップと；
   前記ネットワーク要素の前記第１のアンテナからＭＩＭＯタイムスロットにおいて、前記第１の信号を送信するステップと；
   前記第２のアンテナから第２の信号が送信するか否かを決定するステップと；
   前記第２のアンテナのための前記第１のトレーニングシーケンスと異なる第２のトレーニングシーケンスを前記トレーニングシーケンスのセットから選択するステップと；
   第２のデータペイロードを準備するステップであって、ここで、前記第２のデータペイロードは、前記チャネライゼーションコードでチャネル化され、かつ、選択的に、前記第１のデータペイロードと相違するデータ、または、前記第１のデータペイロードと異なる符号化がなされた前記第１のデータペイロードの別バージョンとされる、前記第２のデータペイロードを準備するステップと；
   前記準備された第２のデータペイロードおよび前記第２のトレーニングシーケンスを含む第２の信号を生成するステップと；
   前記第２のアンテナへの割当と前記第２のトレーニングシーケンスの第２の識別情報を、前記移動端末に送信するステップと；
   前記ＭＩＭＯタイムスロットにおける前記第１の信号の送信と共に、前記ネットワーク要素の前記第２のアンテナから前記ＭＩＭＯタイムスロットにおいて前記第２の信号を送信するステップと；
   を含み
   後続のフレームにおいて前記ＭＩＭＯタイムスロットと同一位置のＭＩＭＯスロットに関し、前記第１のトレーニングシーケンスを前記ネットワーク要素の前記第１のアンテナからの送信のみのために使用し、前記第２のトレーニングシーケンスを前記ネットワーク要素の前記第２のアンテナからの送信のみのために使用することを含み、
   前記第１のトレーニングシーケンスを選択する段階は、前記第１の信号に含まれるバーストの総数および送信に用いられるアンテナの総数に基づき、前記第１のトレーニングシーケンスを選択する段階を有し、
   前記第２のトレーニングシーケンスを選択する段階は、前記第２の信号に含まれるバーストの総数および前記送信に用いられるアンテナの総数に基づき、前記第２のトレーニングシーケンスを選択する段階を有し、
   前記送信に用いられるアンテナの総数が同じである場合、前記第１のアンテナおよび前記第２のアンテナを含む各アンテナには、重複するトレーニングシーケンスの存在しない異なるトレーニングシーケンスのセットが対応し、対応するトレーニングシーケンスのセットのうちのいずれかのトレーニングシーケンスが当該アンテナから送信される信号に含まれるバーストの総数に基づいて選択される、方法。
2. 前記第２の識別情報を送信する段階は、前記第２の識別情報を制御チャネルメッセージ内で通知することを含む、請求項１に記載の方法。
3. 第２のトレーニングシーケンスと異なる第３のトレーニングシーケンスを選択する段階、及び
   第３のデータペイロードを準備する段階を更に有し、
   前記第１の信号を生成する段階は、前記準備された第３のデータペイロード及び前記第３のトレーニングシーケンスを更に有する、請求項１に記載の方法。
4. 第４のデータペイロードを準備する段階を更に提供し、
   前記第２の信号を生成する段階は、前記準備された第４のデータペイロード及び前記第３のトレーニングシーケンスを更に有する、請求項３に記載の方法。
5. 前記第１のトレーニングシーケンスは少なくとも１のミッドアンブルシーケンスからなる、請求項１に記載の方法。
6. 前記第１のトレーニングシーケンスは少なくとも１のプリアンブルシーケンスからなる、請求項１に記載の方法。
7. 前記第１のトレーニングシーケンスは少なくとも１のポストアンブルシーケンスからなる、請求項１に記載の方法。
8. 前記ネットワーク要素は基地局である、請求項１に記載の方法。
9. 前記第１のデータペイロードを準備する段階は、
   チャネライゼーションコードで前記第１のデータペイロードをチャネル化する段階、及び
   第１のパンチング方式で前記チャネル化された第１のデータペイロードをパンクチャリングする段階を有し、
   前記第２のデータペイロードが前記第１のデータペイロードと同じである場合、前記第２のデータペイロードを準備する段階は、
   前記チャネライゼーションコードで前記第２のデータペイロードをチャネル化する段階、及び
   第２のパンチング方式で前記チャネル化された第２のデータペイロードをパンクチャリングする段階を有し、前記第２のデータペイロードは前記第１のデータペイロードの別の符号化バージョンから成り、前記第２のパンチング方式は前記第１のパンチング方式と異なる、請求項１に記載の方法。
10. 移動端末と通信する移動体無線ネットワークのネットワーク要素であって、
    第１のアンテナと；
    第２のアンテナと；
    前記第１のアンテナおよび前記第２のアンテナと接続され、
    複数の前記第１および第２のアンテナの数を決定し、
    前記複数のアンテナから前記第１のアンテナを決定し、
    前記第１のアンテナのための第１のトレーニングシーケンスをトレーニングシーケンスのセットから選択し、
    第１のデータペイロードを準備し、ここで、前記第１のデータペイロードはチャネライゼーションコードでチャネル化され、
    前記準備された第１のデータペイロードおよび前記トレーニングシーケンスを含む第１の信号を生成し、
    前記ネットワーク要素の前記第１のアンテナからＭＩＭＯタイムスロットにおいて前記第１の信号を送信し、
    前記第２のアンテナから第２の信号が送信するか否かを決定し、
    前記第２のアンテナのための前記第１のトレーニングシーケンスと異なる第２のトレーニングシーケンスを前記トレーニングシーケンスのセットから選択し、
    第２のデータペイロードを準備し、ここで、前記第２のデータペイロードは、前記チャネライゼーションコードでチャネル化され、かつ、選択的に、前記第１のデータペイロードと相違するデータ、または、前記第１のデータペイロードと異なる符号化がなされた前記第１のデータペイロードの別バージョンとされ、
    前記準備された第２のデータペイロードおよび前記第２のトレーニングシーケンスを含む第２の信号を生成し、
    前記第２のアンテナへの割当と前記第２のトレーニングシーケンスの第２の識別情報を前記移動端末に送信し、
    前記ＭＩＭＯタイムスロットにおける前記第１の信号の送信と共に、前記ネットワーク要素の前記第２のアンテナから前記ＭＩＭＯタイムスロットにおいて前記第２の信号を送信するための、送信手段と；
    を備え、
    前記送信手段は、後続のフレームにおいて前記ＭＩＭＯタイムスロットと同一位置のＭＩＭＯスロットに関し、前記第１のトレーニングシーケンスを前記ネットワーク要素の前記第１のアンテナからの送信のみのために使用し、前記第２のトレーニングシーケンスを前記ネットワーク要素の前記第２のアンテナからの送信のみのために使用し、
    前記第１のトレーニングシーケンスの選択は、前記第１の信号に含まれるバーストの総数および送信に用いられるアンテナの総数に基づいて行われ、
    前記第２のトレーニングシーケンスの選択は、前記第２の信号に含まれるバーストの総数および前記送信に用いられるアンテナの総数に基づいて行われ、
    前記送信に用いられるアンテナの総数が同じである場合、前記第１のアンテナおよび前記第２のアンテナを含む各アンテナには、重複するトレーニングシーケンスの存在しない異なるトレーニングシーケンスのセットが対応し、対応するトレーニングシーケンスのセットのうちのいずれかのトレーニングシーケンスが当該アンテナから送信される信号に含まれるバーストの総数に基づいて選択される、ネットワーク要素。
11. 前記送信手段は基地局送信手段である、請求項１０に記載のネットワーク要素。