JP5873136B2 - 信号を処理する方法及び装置 - Google Patents

Description

本開示は、第１の共分散尺度及び第２の共分散尺度に基づいて信号を処理する方法及び装置に関する。本開示は更に、復調パイロット信号の電力を求める装置に関する。

無線通信ネットワークは、複数の基地局及び複数のユーザ装置（ＵＥ）を含み得る。無線通信ネットワークの構成部分間で伝送される信号は干渉を含み得る。

無線通信ネットワークにおいて使用される方法及び装置は常に改良しなければならない。特に、無線通信ネットワークにおいて生じる干渉の緩和が望ましいことがあり得る。

添付図面は、局面の更なる理解を提供するために含められ、本明細書に組み入れられ、本明細書の一部を構成する。上記図面は、局面を例証し、明細書とともに局面の原理を説明する役目を担う。他の局面、及び局面の意図された効果の多くは、以下の詳細な説明を参照することによって、よりよく理解されるにつれ、容易に理解されるであろう。同様な参照符号は対応する同様な部分を表す。

第１の共分散尺度及び第２の共分散尺度に基づいて信号を処理するための、本開示による方法１００を示す概略図である。 第１の共分散尺度及び第２の共分散尺度に基づいて信号を処理するための、本開示による装置２００を示す概略図である。 復調パイロット信号の電力を求めるための、本開示による装置３００を示す概略図である。 ２次元時間・周波数表現４００における参照信号を含む受信信号を示す概略図である。 マクロ・セル及びピコ・セルを含む異種ネットワーク５００を示す概略図である。 ピコ・セルのセル範囲拡張を示す、異種ネットワーク６００の概略図である。 本開示による、ＳＩＮＲスケーリング受信器７００を示す概略図である。 別々の２つの干渉シナリオについて、受信器７００のチャネル復号化器の入力に先行する相互情報を割合で示す性能図である。 別々の２つの干渉シナリオ、並びに、ＭＣＳ−６（ＱＰＳＫ１／３）変調及び符号化手法についての、ＳＩＮＲスケーリング受信器７００のデータ・スループットを示す性能図である。 別々の２つの干渉シナリオ、並びに、ＭＣＳ−１５（１６−ＱＡＭ０．６）変調及び符号化手法についての、ＳＩＮＲスケーリング受信器７００のデータ・スループットを示す性能図である。 別々の２つの干渉シナリオ、並びに、ＭＣＳ−２４（６４−ＱＡＭ３／４）変調及び符号化手法についての、ＳＩＮＲスケーリング受信器７００のデータ・スループットを示す性能図である。

以下の詳細な説明では、その一部を構成し、本開示を実施し得る特定の局面を例証によって示す添付図面を参照する。他の局面を利用し得、構造的又は論理的変更を、本開示の範囲から逸脱しない限り、行い得る。したがって、以下の詳細な説明は、限定的な意味合いで解されないものとし、本開示の範囲は特許請求の範囲によって画定される。

異種ネットワークは、単位面積毎のスペクトル効率を向上させるために配置された多様な基地局のミックスを利用し得る。前述の階層型ネットワーク配置は、通常、より低い電力レベル（最大１００ｍＷ−２Ｗ）で伝送するいくつかのピコ・セル、フェムト・セル、及びリレーでオーバレイされた、通常、高電力レベル（最大５−４０Ｗ）で伝送するマクロ基地局の一様な配置を含み得る。より低い電力のセルは、マクロ・セルにおけるカバレッジ・ホールをなくし、ホット・スポットにおける効率をもたらすよう配置し得る。

異種ネットワークでは、ネットワーク内のユーザ端末間での、一様でないユーザ体験、及びデータ・レートの不均衡な配分をもたらし得る、低電力基地局と高電力基地局との間の差が存在し得る。マクロ・セル伝送は、リソース・パーティショニング（拡張セル間干渉調整、ｅＩＣＩＣ）により、低電力ノードと同じ時間・周波数リソースの使用が制限され得る。リソース・パーティショニングは、キャリア・アグリゲーションを使用することにより、周波数領域で、又は、ほぼブランクのサブフレーム（ＡＢＳ）を使用することにより、時間領域で行い得る。

以下の用語、略語、及び表記を本明細書及び特許請求の範囲において使用する。

ｅＩＣＩＣ 拡張セル間干渉調整
ＡＢＳ ほぼブランクのサブフレーム
ＣＲＳ セル固有参照信号
ＲＥ リソース・エレメント
ＩＲＣ 干渉抑制合成
ＩＭ 干渉緩和
ＩＣ 干渉キャンセル
ＭＭＳＥ 最小平均二乗誤差
ＡＰ アンテナ・ポート
ＳＩＮＲ 信号対干渉雑音比
ＬＴＥ ロング・ターム・エボリューション
ＬＴＥ−Ａ ＬＴＥアドバンスト、ＬＴＥリリース１０、及び高いバージョンのＬＴＥ
ＲＦ 無線周波数
ＵＥ ユーザ装置
ＰＤＳＣＨ 物理ダウンリンク共有チャネル
ＰＤＣＣＨ 物理ダウンリンク制御チャネル
ＭＢＳＦＮ マルチキャスト／ブロードキャスト単一周波数ネットワーク
ＩＮＲ 干渉対雑音比
ＭＣＳ 変調符号化方式
ＥＶＡ 拡張車両Ａチャネル
ＱＰＳＫ 四位相偏移変調
ＱＡＭ 直交振幅変調
ＲＢＳＦ リソース・ブロック・サブフレーム（すなわち、周波数方向におけるリソース・ブロック × 時間方向におけるサブフレーム）
ＢＥＲ ビット・エラー・レート
ＢＬＥＲ ブロック・エラー・レート
ＥＶＡ５ ５Ｈｚのドップラ周波数を使用した、３ＧＰＰ技術仕様３６．１０１ Ｖ１１．３．０による「拡張車両Ａモデル」マルチパス・フェージング伝搬条件
ＥＴＵ５ ５Ｈｚのドップラ周波数を使用した、３ＧＰＰ技術仕様３６．１０１ Ｖ１１．３．０による「拡張された通常の都市モデル」マルチパス・フェージング伝搬条件
本明細書及び特許請求の範囲記載の方法及び装置は、２次元信号パターン、参照リソース・エレメント、及び共分散尺度に基づき得る。記載された方法に関して行ったコメントは、方法を行うよう構成された対応する装置にもあてはまり、逆も同様であり得る。例えば、特定の方法工程を記載した場合、対応する装置は、上記記載された方法工程を行うためのユニットを、前述のユニットが図で明示的に説明し、又は示されていなくても含み得る。更に、本明細書及び特許請求の範囲記載の種々の例示的な局面の構成は、別途明記していない限り、互いに組み合わせ得るものとする。

本明細書及び特許請求の範囲記載の方法及び装置は、無線通信ネットワーク（特に、ＬＴＥ及び／又はＯＦＤＭ標準に基づいた通信ネットワーク）において実現し得る。後述する方法及び装置は更に、基地局（ノードＢ、ｅノードＢ）、あるいはモバイル装置（又は移動局若しくはユーザ装置（ＵＥ））において実現し得る。上記装置は、集積回路及び／又は受動素子を含み得、種々の手法によって製造し得る。例えば、回路は、ロジック集積回路、アナログ集積回路、混合信号集積回路、光回路、メモリ回路、及び／又は集積受動素子として設計し得る。

本明細書及び特許請求の範囲記載の方法及び装置は、無線信号を送信し、かつ／又は受信するよう構成し得る。無線信号は、約３Ｈｚ乃至約３００ＧＨｚの範囲内に収まる無線周波数を有する、無線送信装置（又は無線送信器若しくは送出器）によって発せられる無線周波数信号を含んでいてもいなくてもよい。周波数範囲は、電波を生成し、検出するために使用される交流電気信号の周波数に対応し得る。

本明細書及び特許請求の範囲記載の方法及び装置は、例えば、ロング・ターム・エボリューション（ＬＴＥ）標準などのモバイル標準を実現するよう設計し得る。４Ｇ ＬＴＥとして売り込まれているＬＴＥは、携帯電話機及びデータ端末用の高速データの無線通信の標準である。これは、ＧＳＭ（登録商標）／ＥＤＧＥ及びＵＭＴＳ／ＨＳＰＡネットワーク技術に基づき、コア・ネットワークの改良とともに別の無線インタフェースを使用して速度及び容量を増加させる。

以下では、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）システムについて説明する。ＯＦＤＭは、複数のキャリア周波数上のディジタル・データを符号化する方式である。ＯＦＤＭは、ディジタル・テレビジョン及びオーディオ放送、ＤＳＬブロードバンド・インターネット・アクセス、無線ネットワーク、及び４Ｇモバイル通信などの応用分野において使用される、無線での、又は銅線上の広帯域ディジタル通信について一般的な方式に発展している。ＯＦＤＭは、ディジタルマルチキャリア変調手法として使用される周波数分割多重（ＦＤＭ）方式である。密接に配置された多数の直交サブキャリア信号を使用してデータを搬送し得る。直交性により、サブキャリア間のクロストークが阻止され得る。データは、いくつかの並列データ・ストリーム又はチャネル（サブキャリア毎に１つ）に分割し得る。サブキャリアはそれぞれ、低シンボル・レートで、（直交振幅変調又は位相偏移変調などの）通常の変調方式で変調し、同じ帯域における通常の単一キャリア変調方式と同様な合計データ・レートを維持し得る。ＯＦＤＭは、基本的に、符号化ＯＦＤＭ（ＣＯＦＤＭ）及び離散マルチトーン変調（ＤＭＴ）と同一であり得る。

以下では、共分散尺度、共分散行列、信号共分散尺度、雑音共分散尺度、及び干渉共分散尺度について説明する。共分散尺度は、分散の概念を複数の次元に一般化し得る。例として、二次元空間におけるランダムな点の集合におけるばらつきは必ずしも、完全に、単一の数で特徴付けられる訳でないことがあり得、ｘ方向及びｙ方向における分散は必要な情報全てを含んでいる訳でない。共分散尺度と呼ばれるＮ_Ｒｘ×Ｎ_Ｒｘ尺度（Ｎ_Ｒｘは受信アンテナの数を表す）が、二次元分散を完全に特徴付けるために必要であり得る。共分散尺度は、例えば、数学的に、共分散行列として実現することが可能である。

確率論及び統計学では、（分散行列又は分散共分散行列としても知られている）共分散行列は、位置ｉ，ｊにおけるその要素が、ランダム・ベクトルの（すなわち、確率変数のベクトルの）第ｉ要素と第ｊ要素との間の共分散である行列であり得る。ベクトルの各要素は、確率変数全ての理論上の結合確率分布によって規定される有限数又は無限数の潜在値を有するか、又は観測された有限数の経験値を有するスカラの確率変数であり得る。列ベクトルＸ＝（Ｘ_１，…，Ｘ_ｎ）^Ｔにおけるエントリが、それぞれが有限の分散を有する確率変数である場合、共分散行列Ｓは、そのエントリ（ｉ．ｊ）が共分散ｃｏｖ（Ｘ_ｉ，Ｘ_ｊ）＝Ｅ［（Ｘ_ｉ−ｕ_ｉ）（Ｘ_ｊ−ｕ_ｊ）］である行列であり得、ここで、ｕ_ｉ＝Ｅ（Ｘ_ｉ）はベクトルＸにおける第ｉのエントリの期待値である。

以下では、マルチレイヤ異種ネットワーク、マクロ・セル、ピコ・セル、フェムト・セル、ターゲット・セル、及び干渉セルについて説明する。マルチレイヤ異種ネットワーク（ＨｅｔＮｅｔ）は、単一のタイプのｅノードＢ（同種ネットワーク）のみのネットワークを構築するのみならず、別々の機能（最も重要なことは、別々のＴｘ電力クラス）を有するｅノードＢを配置するために、ＬＴＥ及びＬＴＥ−アドバンスト標準において使用し得る。前述のｅノードＢは通常、マクロｅノードＢ（ＭｅＮＢ）又はマクロ・セル、ピコｅノードＢ（ＰｅＮＢ）又はピコ・セル及びフェムト／ホームｅノードＢ（ＨｅＮＢ）又はフェムト・セルとして表し、それぞれ、基本的な屋外、屋外のホットゾーン、及び屋内／事業体カバレッジそれぞれ向けにできているものであり得る。

マクロ・セルは、大きなセル・エリア（通常のセル半径は５００メートル乃至１キロメートル程度である）を対象として含み、送信アンテナはクラッタ上にあり、送信電力は４６ｄＢｍ（２０ワット）程度であり得る。これは、ユーザ全てに対してサービスを提供し得る。ホームｅノードＢ（ＨｅＮＢ）とも呼ばれるフェムト・セルは、末端消費者によって（通常、屋内に）設置される、より低い電力のセルであり得る。ピコ・セルは、マクロ・セルのｅノードＢに対して、通常、一桁小さな、より低い送信電力を有する、事業者によって配置されるセルであり得る。これは、通常、無線ホットスポット・エリアに設置され、ユーザ全てに対してアクセスを提供し得る。ＵＥがピコ・セルに接続するシナリオでは、ピコ・セルがターゲット・セルを表し得る一方、マクロ・セルは、強い干渉をもたらす干渉セルを表し得る。

以下では、ｅＩＣＩＣ及びほぼブランクのサブフレーム（ＡＢＳ）について説明する。ｅＩＣＩＣは、ダウンリンクのデータ・チャネル及び制御チャネルに対する重いセル間干渉を避け得る。ｅＩＣＩＣは、クロス・キャリア・スケジューリングを有するキャリア・アグリゲーションに基づき、又は、いわゆるＡＢＳを使用した時間領域多重（ＴＤＭ）に基づき得る。

キャリア・アグリゲーションに基づいたＩＣＩＣは、ＬＴＥーＡ ＵＥがいくつかのキャリアに同時に接続することを可能にし得る。キャリア間でのリソース割り当てを可能にし得るのみならず、時間がかかるハンドオーバなしでキャリア間の、スケジューラ・ベースの高速スイッチングも可能にし得る。ＨｅｔＮｅｔシナリオにおける単純な原理は、利用可能なスペクトルを（例えば、別個の２つのコンポーネント・キャリアに）分割し、一次コンポーネント・キャリア（ＰＣＣ）を別々のネットワーク層に割り当て得る。一次コンポーネント・キャリアは、制御情報をＵＥに提供するセルであり得る。各ネットワーク層は、二次コンポーネント・キャリア（ＳＣＣ）と呼ばれる他のＣＣ上にＵＥを更にスケジューリングすることが可能である。

時間領域多重に基づいたＩＣＩＣは、サブフレーム全体について深刻な干渉を他に与えるｅノードＢからの伝送を周期的に消音し得るので、被害者のｅノードＢは、前述のサブフレームにおいて、加害者のｅノードＢからの深刻な干渉を被るそのＵＥに応える機会を有し得る。前述の消音は必ずしも完全でないことがあり得る。（ＭＢＳＦＮサブフレームとして構成されない限り、）共通参照シンボル、一次及び二次同期化信号（ＰＳＳ及びＳＳＳ）、物理報知チャネル（ＰＢＣＨ）、ＳＩＢ−１、及びそれらに関連付けられたＰＤＣＣＨによるページングなどの特定の信号を、他のやり方で消音されたサブフレームにおいても（例えば、無線リンク障害を避けるために、又は、後方互換性の理由で）伝送しなければならないことがあり得るからである。ページング、ＳＩＢ−１、ＳＳＳ，ＰＳＳとのサブフレーム消音の衝突は最小にすべきである。よって、サブフレーム＃０、＃１、＃５、及び＃９における消音はできる限り、避けるべきである。そのようにして消音されたサブフレームはＡＢＳとして表し得る。

以下では、復調パイロット信号、白色化フィルタ、ＩＲＣ受信器、及びＭＩＭＯ検出器について説明する。復調パイロット信号又は系列は、（例えば、既知のパイロット系列ｘ_Ｐ（ｉ）の複素共役値で、受信されたデータ系列ｙ_Ｐ（ｉ）を乗算することにより、）既知のパイロット信号又は系列、及び受信されたデータ系列に基づいて推定し得る雑音のある瞬間チャネル係数である。任意的には、結果は、既知のパイロット系列ｘ_Ｐ（ｉ）のエネルギで正規化し得る。雑音（及び他の付加的歪み）は通常、平らでない振幅スペクトルを有し得る。雑音白色化フィルタは、信号のスペクトルを等化し、白色雑音スペクトルと同様にし得る。雑音白色化フィルタは、低レベル・スペクトル成分を増幅させ、高レベル成分を減衰させ得る。

干渉抑制合成（ＩＲＣ）は、ダイバーシティ・チャネルにおける雑音間の交差共分散を使用することにより、同一チャネル干渉を抑制するためにアンテナ・ダイバーシチ・システムにおいて使用し得る手法である。干渉抑制合成（ＩＲＣ）は、セルが重なるエリアにおけるダウンリンク・ビット・レートの増加に対する効率的な代替策として使用し得る。ＩＲＣ受信器は、セルエッジ・ユーザ・スループットを向上させるうえで効果的であり得る。セル間干渉を抑制し得るからである。ＩＲＣ受信器は、通常、高精度でセル間干渉を含む共分散行列推定及びチャネル推定を必要とし得る最小平均二乗誤差（ＭＭＳＥ）基準に基づき得る。

複数入力複数出力（ＭＩＭＯ）無線通信システムは、送信器において、かつ、受信器において複数のアンテナを使用して、システム容量を増加させ、より良好なサービス品質を実現し得る。空間多重モードでは、ＭＩＭＯシステムは、同じ周波数帯において並列に複数のデータ・ストリームを伝送することにより、システムの帯域幅を増加させることなく、より高いピーク・データ・レートに到達し得る。ＭＩＭＯ検出器は、送信器のそれぞれのアンテナと、受信器のそれぞれのアンテナとの間のチャネル行列によって表し得るＭＩＭＯチャネルを検出するために使用し得る。

図１は、第１の共分散尺度及び第２の共分散尺度に基づいて信号を処理するための、本開示による方法１００の概略図である。方法１００は、２次元時間・周波数信号パターンを表す信号を受信するブロック１０１を含み得る。方法１００は、信号パターンの所定の第１の信号部分に基づいて第１の共分散尺度を求めるブロック１０３を含み得る。方法１００は、信号パターンの所定の第２の信号部分に基づいて第２の共分散尺度を求めるブロック１０５を含み得る。方法１００は、第１の共分散尺度及び第２の共分散尺度に基づいて信号を処理するブロック１０７を含み得る。

方法１００の一例では、信号パターンの第２の信号部分はデータ信号（例えば、図４に関して後述するデータ信号「Ｄ」）を含み得る。方法１００の一例では、信号パターンの第２の信号部分は、少なくとも１つの加害者セルの干渉信号によって擾乱させられ得る。方法１００の一例では、信号パターンの第２の信号部分に干渉する加害者セルの干渉信号は、セル固有の参照信号（例えば、図４に関して後述するＣＲＳ信号「Ｒ１」、「Ｒ２」、「Ｒ４」、及び／又は「Ｒ５」）を含み得る。方法１００の一例では、信号パターンの第２の信号部分に干渉する加害者セルの干渉信号は、復調参照信号を含み得る。方法１００の一例では、信号パターンの第１の信号部分は、参照信号（例えば、図４に関して後述する参照信号「Ｒ０」及び／又は「Ｒ３」）を含み得る。方法１００の一例では、信号パターンの第１の信号部分はセル固有参照信号を含み得る。方法１００の一例では、信号パターンの第１の信号部分は、復調参照信号を含み得る。

方法１００の一例では、信号を処理する工程は、第１の共分散尺度及び第２の共分散尺度に基づいて信号を雑音白色化する工程を含み得る。一例では、方法１００は、第１の共分散尺度を使用することにより、信号パターンの非擾乱信号部分、及び非擾乱信号部分に対応するチャネル推定の少なくとも一方を雑音白色化する工程を含む。一例では、方法１００は、第２の共分散尺度を使用することにより、少なくとも１つの加害者セルの干渉信号によって擾乱させられている信号パターンの信号部分、及び擾乱させられている信号部分に対応するチャネル推定の少なくとも１つを白色雑音化する工程を含み得る。方法１００の一例では、信号は、直交周波数分割多重手法によって符号化し得る。

方法１００の一例では、第２の共分散尺度を求める工程は、少なくとも１つの加害者セルのパイロット信号に関する電力推定に基づき得る。方法１００の一例では、電力推定は、復調パイロット信号と、時間上の変位を受けた復調パイロット信号との差を求める工程を含み得る。方法１００の一例では、第２の共分散尺度を求める工程は、少なくとも１つの加害者セルのパイロット信号に関する一次運動量及び二次運動量の推定に基づき得る。方法１００の一例では、一次運動量及び二次運動量の推定は、復調パイロット信号、及び時間上の変位を受けた復調パイロット信号の複素共役の積を求める工程を含み得る。方法１００の一例では、一次運動量を求める工程は、上記積の実数演算子に基づき得、二次運動量を求める工程は、上記積の虚数演算子に基づき得る。

方法１００の一例では、復調パイロット信号の電力を求める工程は、復調パイロット信号と、時間における変位を受けた復調パイロット信号との差の共分散尺度に基づき得る。方法１００の一例では、復調パイロット信号の電力を求める工程は、復調パイロット信号、及び時間上の変位を受けた復調パイロット信号の複素共役の積に基づき得る。方法１００の一例では、復調パイロット信号の電力を求める工程は、上記積の実数演算子と、上記積の虚数演算子の期待値との間の差に基づき得る。

一例では、加害者セルは、マクロ基地局を含み得る。一例では、加害者セルはピコ・セルを含み得る。一例では、加害者セルはフェムト・セルを含み得る。一例では、加害者セルはリレーを含み得る。

一例では、方法１００は、チップ上（例えば、モバイル装置のチップ上）で実現し得る。一例では、方法１００は、図２に関して後述するような装置２００において実現し得る。

一例では、２次元時間・周波数信号パターンを表す信号は、図４に関して後述するような信号パターン４００（すなわち、データ信号「Ｄ」、制御信号「Ｃ」、並びに参照信号「Ｒ０」、「Ｒ１」、「Ｒ２」、「Ｒ３」、「Ｒ４」、及び「Ｒ５」を含む信号パターン）を含み得る。２次元信号パターンは、「リソース・ブロック」、又は特に、「ＲＢＳＦ」（リソース・ブロック・サブフレーム）として表し得る。信号パターンは、３ＧＰＰ技術仕様３６．２１１（例えば、Ｖ８．４．０以上）によって規定し得る。加害者セルからのＣＲＳの伝送により、ターゲット・セルのＰＨＩＣＨ、ＰＣＦＩＣＨ、ＰＤＣＣＨ、及びＰＤＳＣＨに対する不要な干渉が生じ得る。

図４は、非衝突加害者からのＣＲＳ干渉によって影響を受け得る別々の物理チャネルのＲＥを示す。シンボル「Ｒ０」は、ＣＲＳ−シフト０を有するターゲット・セルのＣＲＳアンテナ・ポート０を表す。シンボル「Ｒ３」は、ＣＲＳ−シフト０を有するターゲット・セルのＣＲＳアンテナ・ポート１を表す。シンボル「Ｄ」は、加害者からのＣＲＳ干渉がないデータＲＥを表す。シンボル「Ｃ」は、加害者からのＣＲＳ干渉がないＰＤＣＣＨ ＲＥを表す。シンボル「Ｒ１」は、ＣＲＳ−シフト１、及びアンテナ・ポート０における加害者からのＣＲＳ干渉を有するデータ／ＰＤＣＣＨ ＲＥを表す。シンボル「Ｒ４」は、ＣＲＳ−シフト１、及びアンテナ・ポート１における加害者からのＣＲＳ干渉を有するデータ／ＰＤＣＣＨ ＲＥを表す。シンボル「Ｒ２」は、ＣＲＳ−シフト２、及びアンテナ・ポート０における加害者からのＣＲＳ干渉を有するデータ／ＰＤＣＣＨ ＲＥを表す。シンボル「Ｒ５」は、ＣＲＳ−シフト２、及びアンテナ・ポート１における加害者からのＣＲＳ干渉を有するデータ／ＰＤＣＣＨ ＲＥを表す。

ターゲット・セルのＲＥは、干渉構造及びそれが遭遇するレベルに応じて分類することが可能である。
１）無視できる干渉を有するＣＲＳ、ＰＤＣＣＨ、及びＰＤＳＣＨ ＲＥ。対応するＲＥの雑音共分散は、

としてモデル化することが可能であり、ここで、

は、ＡＷＧＮ（付加白色ガウス雑音）の分散である。
２）加害者からの高ＣＲＳ干渉に遭遇するＰＤＣＣＨ及びＰＤＳＣＨ ＲＥ。加害者のＣＲＳに遭遇するデータＲＥにおける干渉＋雑音共分散行列（図４に関して後述するアンテナ・ポート−ｉ及びＣＲＳシフト−ｖ）は、

として表し得、
ここで、Ｎ_ｖはＣＲＳシフトｖを有する支配的な加害者の数であり、ｈ_{ｊ，ＡＰ−ｉ}は、アンテナ・ポートＡＰ−ｉからのｊ番目の加害者のチャネルである。

信頼できるソフト・ビットが、中コード・レート及び低コード・レートの場合の機能停止の削減のための主要要因であり得るということに動機付けられて、ソフト・ビットの最適なＳＩＮＲスケーリングを行い、よって、チャネル復号化器を適切に利用する方法１００の１つの例示的な実現形態としての低計算量のＣＲＳ干渉緩和方式を以下に提示する。

上記干渉モデルを考慮して、加害者ＣＲＳ干渉電力推定の２つのアルゴリズム、及び最適なＳＩＮＲスケーリングを実現するためにＣＲＳ電力推定アルゴリズムの１つを使用することによる線形ＣＲＳ干渉緩和方式を後述する。前述のアルゴリズム及び方式は、上記方法１００の例示的な実現形態である。

第１の加害者ＣＲＳ干渉電力推定アルゴリズムは「パイロット差ベースの電力推定」として表し得る一方、第２の加害者ＣＲＳ干渉電力推定アルゴリズムは「Ｍ１Ｍ２電力推定」として表し得、ここで、Ｍ１は第１の運動量を表し、Ｍ２は第２の運動量を表す（以下に定義する）。線形ＣＲＳ干渉緩和方式は更に、最適ＳＩＮＲスケーリングによるＣＲＳ干渉緩和（ＩＭ）として表し得る。「パイロット差ベースの電力推定」アルゴリズム、及び「Ｍ１Ｍ２電力推定」アルゴリズムは、ＣＲＳ干渉緩和に使用することが可能な２つのブラインド電力推定アルゴリズムであり得る。

「パイロット差ベースの電力推定」アルゴリズムは、以下のブロック又は項目によって表し得る。
ブロック１：加害者の２つの隣接復調パイロット（ＡＰ−ｉ）間の差ｅ_ｉ（ｎ，ｎ−１）を計算し、ここで、ＡＰ−ｉはアンテナ・ポート番号ｉ（例えば、図４に関して後述する１乃至４）を表す。

ここで、

はサブキャリアｎにおける復調パイロットを表し、

はサブキャリアｎ−１における復調パイロットを表す。
ブロック２：加害者のパイロット（ＡＰ−ｉ）が遭遇する干渉及び雑音の電力

を推定する。

は、雑音電力の推定値を表す。
ブロック３：ＡＰ−ｉからＣＲＳ干渉電力推定値

を推定する

ここで、Ｍ_２は、（信号＋雑音）の電力を表し、

はアンテナ・ポートＡＰ−ｉからの干渉電力を表す。

ブロック１乃至３の１つ又は複数は連続して実現し得る。あるいは、ブロック１乃至３の１つ又は複数は、並列に、又は何れかの他の適切な順序で実現し得る。

「Ｍ１Ｍ２電力推定」アルゴリズムは、以下のブロック又は項目によって表し得る。
ブロック１：加害者の復調パイロット（ＡＰ−ｉ）上の二次運動量Ｍ_２の推定。ここで、ＡＰ−ｉはアンテナ・ポート番号ｉ（例えば、図４に関して後述する１乃至４）を表す。

ここで、

は実数演算子を表す。
ブロック２：加害者の復調パイロット（ＡＰ−ｉ）上の一次運動量Ｍ_１の推定

ここで、

は虚数演算子を表す。
ブロック３：アンテナ・ポートＡＰ−ｉからＣＲＳ干渉電力推定値

を推定する。

ブロック１乃至３の１つ又は複数は連続して実現し得る。あるいは、ブロック１乃至３の１つ又は複数は、並列に、又は何れかの他の適切な順序で実現し得る。

「パイロット差ベースの電力推定」アルゴリズムのブロック１、２、及び３、並びに、「Ｍ１Ｍ２電力推定」アルゴリズムのブロック１、２、及び３は、方法１００のブロック１０５により、（すなわち、少なくとも１つの加害者セルが干渉する信号部分であり得る、信号パターンの第２の信号部分に基づいて第２の共分散尺度を求めることにより、）実現することが可能である。第２の共分散尺度はよって、上述の「Ｍ１Ｍ２ベースの電力推定」手法及び「パイロット・ベースの電力推定」手法の一方によって求められる、少なくとも１つの加害者セルの干渉電力を使用することによって求めることが可能である。

一例では、最適なＳＩＮＲスケーリングによるＣＲＳ‐ＩＭのアルゴリズムは以下のブロックによって実現することが可能である。
ブロック１：ターゲット・セルのＣＲＳ又はＤＭＲＳに基づいて雑音共分散を推定する。

ここで、
ｙｐは受信パイロット信号であり、

は、ターゲット・セルの推定チャネルであり、
ｘ_Ｐは既知のパイロット信号である。
ブロック２：推定共分散行列

を使用してＲＥについて非擾乱ＲＥ及び（対応するターゲット・セル・チャネル推定）の雑音白色化を行う。雑音白色化は以下の式にように行われる。

ここで、

は逆コレスキ因数分解を表し、ｙ_{ｎｏＩｎｔｅｆ}はＣＲＳ干渉を有しないターゲット・セルのデータＲＥを表し、

は、ＣＲＳ干渉を有しないターゲット・セルのデータＲＥのチャネル推定を表す。
ブロック３：ＣＲＳシフトｖ及びアンテナ・ポートｉそれぞれの加害者ＣＲＳ干渉電力推定（ＣＲＳシフト毎のＮｖ個の加害者のＣＲＳ干渉電力推定）。ＣＲＳ干渉電力は、上述の２つのアルゴリズム（すなわち、パイロット差ベースのアルゴリズム、又はＭ１Ｍ２ベースのアルゴリズム）のうちの１つを使用することによって推定することが可能である。
ブロック４：Ａｐｉ及びＣＲＳシフトｖから加害者ＣＲＳによって遭遇させられる、データＲＥの雑音共分散行列を計算する

ここで、
Ｎ_ｖは、ＣＲＳシフトｖを有する支配的な加害者の数であり、

は、アンテナ・ポートＡＰ−ｉからのｊ番目の加害者の推定ＣＲＳ干渉電力である。
ブロック５：推定共分散行列

を使用してアンテナ・ポートＡＰ−ｉ及びＣＲＳシフト−ｖから加害者によって遭遇させられる、ＲＥ（及び対応するターゲット・セル・チャネル推定）の雑音白色化を行う。
雑音白色化は以下の式のように行われる。

ここで、

は逆コレスキ因数分解を表し、ｙ_{ｎｏＩｎｔｅｆ}はＣＲＳ干渉（ｓｈｉｆｔ−ｖ、ＡＰ−ｉ）を有するターゲット・セルのデータＲＥを表し、Ｈ^{ｖ，ＡＰ−ｉ}は、ＣＲＳ干渉（ｓｈｉｆｔ−ｖ、ＡＰ−ｉ）を有するターゲット・セルのデータＲＥのチャネル推定を表す。
上記式では、シフト及びアンテナ・ポート（ＰＲＢ毎に最大８個）毎に逆コレスキ因数分解を行わなければならない。以下の式により、計算量を削減することが可能である。

ここで、

はスケーリング因子であり、ｙ_{ｎｏＩｎｔｅｆ}はＣＲＳ干渉（ｓｈｉｆｔ−ｖ、ＡＰ−ｉ）を有するターゲット・セルのデータＲＥを表し、Ｈ^{ｖ，ＡＰ−ｉ}は、ＣＲＳ干渉（ｓｈｉｆｔ−ｖ、ＡＰ−ｉ）を有するターゲット・セルのデータＲＥのチャネル推定を表す。
ブロック６：アンテナ・ポート及びＣＲＳシフト毎にブロック４及び５を行う。ブロック４及び５は、ターゲット・セルのＣＲＳシフトを有するＲＥ（ターゲット・セルのＣＲＳが送信されるＲＥの位置）に対して行われるものでない。
ブロック７：（該当する場合、）チャネル復号化及び等化／検出を行う。

ブロック１乃至７の１つ又は複数は連続して実現し得る。あるいは、ブロック１乃至７の１つ又は複数は、並列に、又は何れかの他の適切な順序で実現し得る。

ブロック１及び２は、方法１００のブロック１０３により、（すなわち、少なくとも１つの加害者セルによって干渉されない信号部分であり得る信号パターンの第１の信号部分に基づいて第１の共分散尺度を求めることにより、）実現することが可能である。

ブロック３、４、５、及び６は、方法１００のブロック１０５により、（すなわち、少なくとも１つの加害者セルによって干渉される信号部分であり得る信号パターンの第２の信号部分に基づいて第２の共分散尺度を求めることにより、）実現することが可能である。ブロック７は、方法１００のブロック１０７により、（すなわち、第１の共分散尺度及び第２の共分散尺度に基づいて信号を処理することにより、）実現することが可能である。

方法１００のブロック１０１では、２Ｄ（二次元）時間・周波数信号パターンを表す信号を受信し得る。前述の受信信号は、上記ＣＲＳ−ＩＭ ＳＩＮＲスケーリング・アルゴリズムのブロック１において使用される受信パイロット信号ｙ_ｐであり得る。

一例では、方法１００は、通常のＣＲＳ干渉除去又はキャンセル受信器と同様の干渉抑制を行わないことがあり得るが、チャネル復号化器にとって信頼できるソフト・ビットを生成し得る最適ＳＩＮＲスケーリングを行い得、通常のＣＲＳパンクチャ受信器と違って、ＨＡＲＱに最適なソフト・ビット合成を行い得る。

方法１００は更に、図７に関して後述するパラメトリック干渉緩和受信器、あるいはＣＲＳ干渉除去受信器、あるいはＣＲＳ干渉キャンセル受信器とともに使用することも可能である。加害者チャネル推定の数はいくつかの支配的な加害者に制限することが可能であり、残りの加害者のＣＲＳ干渉は、本明細書及び特許請求の範囲記載の方法１００によって処理することが可能である。

図２は、第１の共分散尺度及び第２の共分散尺度に基づいて信号を処理する、本開示による装置２００の概略図である。

装置２００（例えば、ＳＩＮＲスケーリング受信器）は、（例えば、後述する図４で表すように）二次元時間・周波数信号パターン２１０を表す信号を受信するよう構成された第１のユニット２０１（例えば、受信器）を含み得る。装置２００は、信号パターン２１０の所定の第１の信号部分２１２に基づいて第１の共分散尺度２１６を求めるよう構成された第２のユニット２０３を含み得る。装置２００は、信号パターン２１０の所定の第２の信号部分２１４に基づいて第２の共分散尺度２１８を求めるよう構成された第３のユニット２０５を含み得る。装置２００は、第１の共分散尺度２１６及び第２の共分散尺度２１８に基づいて信号２１０を処理するよう構成された第４のユニット２０７を含み得る。

一例では、第３のユニット２０５は、少なくとも１つの加害者セルのパイロット信号に関する電力推定に基づいて第２の共分散尺度２１８を求めるよう構成し得る。一例では、第３のユニット２０５は、復調パイロット信号と、時間上の変位を受けた復調パイロット信号との差を求める工程を含む電力推定を行うよう構成し得る。一例では、第３のユニット２０５は、少なくとも１つの加害者セルのパイロット信号に関する一次運動量及び二次運動量の推定に基づいて第２の共分散尺度２１８を求めるよう構成し得る。一例では、第３のユニット２０５は、復調パイロット信号、及び時間上の変位を受けた復調パイロット信号の複素共役の積を求める工程を含め、一次運動量及び二次運動量を推定するよう構成し得る。一例では、第３のユニット２０５は、上記積の実数演算子に基づいて一次運動量を求め、上記積の虚数演算子に基づいて二次運動量を求めるよう構成し得る。

一例では、第１のユニット２０１は、図１に関して上述したように方法１００のブロック１０１を行うよう構成し得る。一例では、第２のユニット２０３は、図１に関して上述したように方法１００のブロック１０３を行うよう構成し得る。一例では、第３のユニット２０５は、図１に関して上述したように方法１００のブロック１０５を行うよう構成し得る。一例では、第４のユニット２０７は、図１に関して上述したように方法１００のブロック１０７を行うよう構成し得る。

一例では、装置２００はチップを含み得、装置２００はモバイル装置の一部であり得る。

一例では、第２のユニット２０３は、図１に関して上述したようにＣＲＳ−ＩＭ ＳＩＮＲスケーリング・アルゴリズムのブロック１及び２を実現するよう構成し得る。一例では、第３のユニット２０５は、ＣＲＳ−ＩＭ ＳＩＮＲスケーリング・アルゴリズムのブロック３、４、５、及び６を実現するよう構成し得る。一例では、第３のユニット２０７は、ＣＲＳ−ＩＭ ＳＩＮＲスケーリング・アルゴリズムのブロック７を実現するよう構成し得る。

図３は、復調パイロット信号の電力を求めるための、本開示による装置３００（例えば、電力推定器）の概略図である。装置３００は、復調パイロット信号３１０を受信するよう構成された第１のユニット３０１を含み得る。装置３００は、時間上の変位を受けた復調パイロット信号３１４及び復調パイロット信号３１０に基づいて復調パイロット信号３１０の電力３１６を求めるよう構成された第２のユニット３０３を含み得る。

一例では、第２のユニット３０３は、復調パイロット信号３１０と、時間上の変位を受けた復調パイロット信号３１４との差の共分散尺度に基づいて復調パイロット信号３１０の電力３１６を求めるよう構成し得る。一例では、第２のユニット３０３は、復調パイロット信号３１０、及び時間上の変位を受けた復調パイロット信号３１４の複素共役の積に基づいて復調パイロット信号３１０の電力３１６を求めるよう構成し得る。一例では、第２のユニット３０３は、上記積の実数演算子の期待値と上記積の虚数演算子の期待値との間の差に基づいて復調パイロット信号３１０の電力３１６を求めるよう構成し得る。

一例では、装置３００は、図１に関して上述した方法１００において使用される加害者セルの電力を求めるために使用し得る。

一例では、装置３００は、図２に関して上述した第３のユニット２０５の一部であり得、加害者セルの干渉電力推定値を求めるために使用し得る。

一例では、装置３００の第１のユニット３０１は、復調パイロット信号を受信し、復調パイロット信号、及び時間上変位した復調パイロット信号を供給するよう構成し得る。一例では、装置３００の第２のユニット３０３は、「パイロット差ベースの電力推定」アルゴリズム及び／又は「Ｍ１Ｍ２電力推定」アルゴリズムのブロック１、２、及び３を実現する（すなわち、復調パイロット、及び時間上変位した復調パイロットに基づいて干渉電力を供給する）よう構成し得る。時間上の変位は、１つ又は複数の時間単位の時間遅延をもたらす復調パイロットの時間シフトを表し得る。

図４は、２次元時間・周波数表現４００において参照信号を含む受信信号の概略図である。水平軸は時間標本を表し、垂直軸は周波数を表す。信号パターンはデータ信号「Ｄ」、制御信号「Ｃ」、並びに、参照信号「Ｒ０」、「Ｒ１」、「Ｒ２」、「Ｒ３」、「Ｒ４」、及び「Ｒ５」を含む。一例では、データ及び制御信号は、加害者セルによって歪みを受けないことがあり得る。

２次元信号パターンは、「リソース・ブロック」、又は特に、「ＲＢＳＦ」（リソース・ブロック・サブフレーム）としても表し得る。ＲＢＳＦは、周波数方向における一リソース・ブロックの長さ（例えば、１８０ｋＨｚ）、及び時間方向における一サブフレーム（例えば、１ｍｓ）の長さを有するブロックとして定義し得る。

２次元時間・周波数表現４００は、３ＧＰＰ技術仕様３６．２１１（例えば、バージョンＶ８．４．０以上）によって規定し得る。ＡＢＳシナリオでは、ＬＴＥ Ｒｅｌ−８セル固有の参照信号（ＣＲＳ）、同期化信号、及び報知メッセージは、完全な後方互換性を可能にするよう伝送し得る。しかし、ＣＲＳの伝送は、この「干渉のないトンネル」の中でＰＨＩＣＨ、ＰＣＦＩＣＨ、ＰＤＣＣＨ、及びＰＤＳＣＨに対する不必要な干渉をもたらし得る。図４は、非衝突加害者からのＣＲＳ干渉によって影響を受け得る別々の物理チャネルのＲＥを示す。

シンボル「Ｒ０」は、ＣＲＳ−シフト０を有するターゲット・セルのＣＲＳアンテナ・ポート０を表す。シンボル「Ｒ３」は、ＣＲＳ−シフト０を有するターゲット・セルのＣＲＳアンテナ・ポート１を表す。シンボル「Ｄ」は、加害者からのＣＲＳ干渉がないデータＲＥを表す。シンボル「Ｃ」は、加害者からのＣＲＳ干渉がないＰＤＣＣＨ ＲＥを表す。シンボル「Ｒ１」は、ＣＲＳ−シフト１、及びアンテナ・ポート０における加害者からのＣＲＳ干渉を有するデータ／ＰＤＣＣＨ ＲＥ を表す。シンボル「Ｒ４」は、ＣＲＳ−シフト１、及びアンテナ・ポート１における加害者からのＣＲＳ干渉を有するデータ／ＰＤＣＣＨ ＲＥ を表す。シンボル「Ｒ２」は、ＣＲＳ−シフト２、及びアンテナ・ポート０における加害者からのＣＲＳ干渉を有するデータ／ＰＤＣＣＨ ＲＥ を表す。シンボル「Ｒ５」は、ＣＲＳ−シフト２、及びアンテナ・ポート１における加害者からのＣＲＳ干渉を有するデータ／ＰＤＣＣＨ ＲＥ を表す。

一例では、２次元信号パターン４００は、直交周波数分割多重システムのリソース・ブロックを含み得る。一例では、受信信号は、複数の無線フレームを含む無線信号を含み、各無線フレームは複数のサブフレームを含み、各サブフレームは複数のサブキャリアを含み得る。一例では、ターゲット・セル及び干渉セルは、ｅＩＣＩＣを含む、特にリリース１０以上のＬＴＥ標準化によって必要な大きさにし得る。一例では、干渉セルは、図５及び６に関して後述する異種ＬＴＥネットワークのマクロ・セルであり得、ターゲット・セルはピコ・セルであり得る。

非衝突共通参照信号（ＣＲＳ）を有する時間領域ｅＩＣＩＣシナリオでは、被害者セルのセル境界におけるＵＥは、加害者セルのＡＢＳサブフレーム中にスケジューリングし得る。ＡＢＳサブフレーム中、ＰＤＳＣＨ伝送の干渉はかなり削減し得る。しかし、加害者セルは、ＣＲＳ信号を伝送し続け得る。（ＭＢＳＦＮ−ＡＢＳサブフレームのスケジューリングの第２の可能性が存在する。前述のサブフレームはＣＲＳ信号を何ら送信しない。しかし、多くのネットワーク事業者は、何れのＭＢＳＦＮ−ＡＢＳサブフレームもスケジューリングしないことを選好する。）ＣＲＳ信号は、必ずしも被害者セルのＣＲＳ信号と衝突せず、ＰＤＳＣＨ及びＰＤＣＣＨの伝送にかなりの擾乱をもたらし得る。図４では、ＵＥにおいて受信された１つの例示的なＲＢＳＦを示す。図４に描いていない、衝突する共通参照信号（ＣＲＳ）を有する時間領域ｅＩＣＩＣシナリオでは、別々の干渉セルの２つの参照信号は衝突し得、信号パターンは、時間・周波数位置における前述の２つの干渉セルの参照信号を含む。

図５は、マクロ・セル５０１及びピコ・セル５０３、５０５を含む異種ネットワーク５００の概略図である。ピコ基地局５０３、５０５は、マクロ基地局５０１と比較してかなり低い送信電力によって特徴付け得る。２つのタイプの基地局のうちでの送信電力レベル間の大きな違いが理由で、ピコ基地局５０３、５０５のカバレッジ５１２、５１４は、図５に示すようにマクロ基地局５０１のカバレッジ５１０よりもかなり制限され得る。マクロ・セル５０１のより大きなカバレッジ５１０により、高電力マクロｅノードＢに向けて、より多くのユーザ５０７、５０９を引き寄せ得るが、ユーザ端末全てに効率的に応えるために十分なリソースがないことがあり得る。同時に、より小さな電力基地局は、十分に利用されていない状態に留まり得る。

図１に関して上述したような方法１００を異種ネットワーク５００に適用し得る。ユーザ装置５０７、５０９は、マクロ・セル５０１又はピコ・セル５０３、５０５に柔軟に接続するための方法１００、３００を実現し得る。更に、図２に関して上述した装置２００は、ユーザ装置５０７、５０９において実現し得る。

図６は、ピコ・セルのセル範囲拡張を示す、異種ネットワーク６００の概略図である。ピコＵＥが厳しい干渉シナリオにおいて動作することを可能にするために、セル範囲拡張の概念を導入し得る。ピコ・セル５０３、５０５のセル範囲５１２、５１４は、図６に示すように、より多くの端末がピコｅノードＢ５０３、５０５に接続することを可能にするために、拡張された範囲６１２、６１４に拡張し得る。セル範囲拡張により、トラフィックをマクロ・セルからオフロードし得、種々のノードにわたる、より均衡した負荷分散を実現することができる。

図１に関して上述したような方法１００を異種ネットワーク６００に適用し得る。ユーザ装置５０７、５０９は、マクロ・セル５０１又はピコ・セル５０３、５０５に柔軟に接続するための方法１００、３００を実現し得る。図２に関して上述した装置２００は、ユーザ装置５０７、５０９において実現し得る。

図７は、ＳＩＮＲスケーリング受信器７００の概略図である。ＳＩＮＲスケーリング受信器７００は、加害者干渉電力推定装置７０１、雑音共分散推定装置７０３、干渉緩和装置７０５ａ、並びに、等化／検出及びチャネル復号化装置７０７を含み得る。加害者干渉電力推定装置７０１は、図１に関して上述した方法１００により、加害者セルの干渉電力を推定するよう構成し得る。加害者干渉電力推定装置７０１は、図３に関して上述したような電力推定器３００に対応し得る。雑音共分散推定装置７０３は、図１に関して上述したような、雑音共分散尺度（例えば、雑音共分散行列）を推定するよう構成し得る。雑音共分散推定装置７０３は、加害者干渉電力推定装置７０１によって計算された、加害者セルの推定干渉電力を受信し得、図１に関して上述した方法１００により、ＳＩＮＲスケーリングされた共分散尺度を求めるよう構成し得る。ＳＩＮＲスケーリングされた共分散尺度は、特定の最適化基準によって求められた最適なＳＩＮＲスケーリングされた共分散尺度であり得る。干渉緩和装置７０５ａは、推定されたＳＩＮＲスケーリングされた共分散尺度に基づいて干渉緩和を行い得る。

一例では、ＳＩＮＲスケーリング受信器７００は、（最適な）ＳＩＮＲスケーリングされた雑音共分散尺度に基づいて干渉除去合成を行う干渉除去合成装置７０５ｂを含み得る。

一例では、ＳＩＮＲスケーリング受信器７００は、（最適な）ＳＩＮＲスケーリングされた雑音共分散尺度に基づいてＭＭＳＥ推定を行う最小平均二乗誤差推定（ＭＭＳＥ）装置７０５ｃを含み得る。

一例では、ＳＩＮＲスケーリング受信器７００は、（最適な）ＳＩＮＲスケーリングされた雑音共分散尺度に基づいて干渉ＣＲＳをキャンセルするＣＲＳキャンセル受信器を含み得る。ＣＲＳ信号キャンセル受信器は、サービング・セルの所望の信号から、１つ又は複数の支配的な干渉セルから受信されたＣＲＳ ＲＥをキャンセルし得る何れかの種類の受信器であり得る。干渉セルのＣＲＳ ＲＥが分かっていることを仮定し得る。所望の信号からＣＲＳ ＲＥをキャンセルすることは、ＵＥから干渉セルへのチャネルのチャネル推定を必要とし得る。所望の信号は、ＰＤＳＣＨ、ＰＤＣＣＨ、サービング・セルのＣＲＳ等を含む、サービング・セルによって送出される何れかの種類のチャネルであり得る。ＣＲＳキャンセル受信器は主に、例えば、ＰＤＳＣＨ及びＰＤＣＣＨに適用可能であり得る。受信器は、図１に関して上述した方法１００に応じて推定された推定共分散尺度に基づいて干渉をキャンセルし得る。

一例では、ＳＩＮＲスケーリング受信器７００は、パラメトリック干渉緩和の方法（例えば、以下に説明するようなパラメトリックＣＲＳ干渉緩和の方法）によってパラメトリック干渉緩和を行うパラメトリック干渉緩和受信器として構成し得る。

項目１：

により、ターゲット・セルのＣＲＳ又はＤＭＲＳに基づいて雑音共分散を推定する。
ここで、ｙ_ｐは受信パイロット信号であり、

はターゲット・セルの推定チャネルであり、ｘ_ｐは既知のパイロット信号である。

項目２：推定共分散行列

を使用してＲＥについて非擾乱ＲＥ（及び対応するターゲット・セル・チャネル推定）の雑音白色化を行う。

項目３：ＣＲＳシフトｖ及びアンテナ・ポートｉそれぞれの加害者チャネル推定（ＣＲＳシフト毎のＮｖ個の加害者のチャネル推定）
項目４：

により、ＡＰｉ及びＣＲＳシフトｖから加害者ＣＲＳによって遭遇させられる、データＲＥの雑音共分散行列を計算する。

ここで、Ｎ_ｖはＣＲＳシフトｖを有する支配的な加害者の数であり、

は、アンテナ・ポートＡＰ−ｉからのｊ番目の加害者のチャネルである。

項目５：推定共分散行列

を使用してＡＰ−ｉ及びＣＲＳシフト−ｖから加害者によって遭遇させられる、ＲＥ（及び対応するターゲット・セル・チャネル推定）の雑音白色化を行う。

項目６：アンテナ・ポート及びＣＲＳシフト毎に項目４及び５を行う。工程４及び５は、必ずしも、ターゲット・セルのＣＲＳシフトを有するＲＥ（ターゲット・セルのＣＲＳが送信されるＲＥの位置）に対して行われるものでない。

項目７：等化／検出を行う。

項目８：チャネル復号化（該当する場合）
パラメトリック干渉緩和の方法の項目１及び２は、図１に関して上述したようなＣＲＳ−ＩＭ ＳＩＮＲスケーリング方法のブロック１及び２に対応し得る。

パラメトリック干渉緩和の方法の項目３（すなわち、加害者チャネル推定）は、図１に関して上述したＣＲＳ−ＩＭ ＳＩＮＲスケーリング方法のブロック３によって推定された加害者電力を使用することによって適用し得る。ＣＲＳ干渉電力は、図１に関して上述した２つの干渉電力推定アルゴリズムのうちの１つ（すなわち、パイロット差ベースのアルゴリズム又はＭ１Ｍ２ベースのアルゴリズム）を使用することによって推定することが可能である。

パラメトリック干渉緩和（すなわち、ＡＰｉ及びＣＲＳシフトｖからの加害者ＣＲＳによって遭遇させられるデータＲＥの雑音共分散行列推定）の方法の項目４は、図１に関して上述したようなＣＲＳ−ＩＭ ＳＩＮＲスケーリング方法のブロック４を使用することにより、（すなわち、ｊ番目の加害者の推定チャネルを使用する代わりにアンテナ・ポートＡＰ−ｉからのｊ番目の加害者の推定されたＣＲＳ干渉電力を使用することにより、）適用し得る。よって、高計算量チャネル推定を避けることが可能であるか、又は、上記チャネル推定の計算量を削減することが可能である。

パラメトリック干渉緩和の方法の項目５及び６は、図１に関して上述したようなＣＲＳ−ＩＭ ＳＩＮＲスケーリング方法のブロック５及び６に対応し得る。パラメトリック干渉緩和の方法の項目７及び８は、図１に関して上述したようなＣＲＳ−ＩＭ ＳＩＮＲスケーリング方法のブロック７に対応し得る。

ＳＩＮＲスケーリング受信器７００をパラメトリック干渉緩和受信器として構成する場合、加害者チャネル推定の数がいくつかの支配的な加害者に制限され得、残りの加害者のＣＲＳ干渉は、図１に関して上述したような方法１００によって処理し得る。

ＡＢＳ中のパラメトリックＣＲＳ干渉緩和の方法を使用した干渉緩和は最適な合成を行い得、よって、干渉抑制（最適なＳＩＮＲスケーリング（すなわち、チャネル復号化器にとって信頼できるソフト・ビット）、及び削減された未処理ＢＥＲにおける等化後ＳＩＮＲの増加）をもたらし得る。削減された未処理ＢＥＲ及び信頼できるソフト・ビットは、変調及び符号率にかかわらず、ＢＬＥＲを削減し得る。

例示的なＳＩＮＲスケーリング受信器７００は以下の処理ブロックを提供し得る。
１） 加害者のＣＲＳ干渉電力の推定。
２） （ＣＲＳ又はＤＭＲＳである、）ターゲット・セル・パイロット上で測定された雑音共分散推定及び加害者の推定ＣＲＳ干渉電力を使用することによる、加害者のＣＲＳによって深刻に遭遇させられた、ＲＥの干渉＋雑音共分散行列の推定。
３） 干渉を抑制するために、推定共分散行列を使用し、更に、最適ＳＩＮＲスケーリングを実現し、よって機能停止の削減を実現する雑音白色化。

ＣＲＳキャンセル又はＣＲＳ干渉除去受信器（例えば、図７で描いたような干渉除去合成装置７０５ｂ又はＭＭＳＥ装置７０５ｃを含む受信器）とともに、図１に関して上述した方法１００を使用することにより、ＵＥ計算量を制限し得、（加害者の数である）ＣＲＳ干渉の処理の増加を実現し得る。

図１に関して上述したような方法及びＳＩＮＲスケーリング受信器７００はよって、広い範囲の形状にわたってロバストな性能、低い形状、及び非常に低い計算量におけるＣＲＳキャンセル受信器と同様な性能（加害者のチャネル推定が必要でないことがあり得るからである）という効果を提供し得る。

図８ａは、別々の２つの干渉シナリオについて、受信器７００のチャネル復号化器の入力に先行する相互情報を割合で示す性能図である。１２ｄＢでの２つの加害者がＡＢＳシナリオにおいて干渉している。左側のグラフ８００ａは、ｎＣＦＩ＝３であるＰＤＳＣＨ処理を表し、ＣＲＳによって遭遇させられるリソース・エレメントの２０％の干渉シナリオを示す。右側のグラフ８００ｂは、ｎＣＦＩ＝２であるＰＤＣＣＨ処理を表し、ＣＲＳによって遭遇させられるリソース・エレメントの５０％の干渉シナリオを示す。左側のグラフ８００ａでは、「干渉なし」シナリオを第１の曲線８０１で表し、「白色化前（ＣＲＳ−ＩＭなし）」シナリオを第２の曲線８０２で表し、「ＣＲＳパンクチャ」シナリオを第３の曲線８０３で表し、「ＣＲＳ干渉除去」シナリオを第４の曲線８０４で表し、「最適ＳＩＮＲスケーリング」シナリオを第５の局面８０５で表す。右側のグラフ８００ｂでは、「干渉なし」シナリオを第１の曲線８１１で表し、「白色化前（ＣＲＳ−ＩＭなし）」シナリオを第２の曲線８１２で表し、「ＣＲＳパンクチャ」シナリオを第３の曲線８１３で表し、「ＣＲＳ干渉除去」シナリオを第４の曲線８１４で表し、「最適なＳＩＮＲスケーリング」シナリオを第５の曲線８１５で表す。

達成可能な容量の最大値及びチャネル復号化器への入力ソフト・ビットの品質を表す相互情報が等化後に測定された。ＰＤＳＣＨ及びＰＤＣＣＨに関連する別々のシナリオを図８ａに表し、以下を観測し得る。

ＣＲＳ干渉除去８０４及び最適なＳＩＮＲスケーリング８０５の性能は、ＰＤＳＣＨについて同様であり得る。ＣＲＳ干渉によって遭遇させられるＲＥの割合は比較的小さく（２０％）、ＣＲＳ干渉処理のない場合と比較して実現される利得の大半が最適なＳＩＮＲスケーリングによる。

ＰＤＳＣＨについての最適なＳＩＮＲスケーリング受信器８０５の性能は、ＣＲＳパンクチャ受信器８０３のようなより高い相互情報において最小となる訳でない。このことは、最適なＳＩＮＲスケーリング受信器８０５が、より高い符号化レートでも使用することが可能であるということを示唆している。

ＰＤＣＣＨについての最適なＳＩＮＲスケーリング受信器８０５の性能は、ＣＲＳ干渉除去受信器８０４の性能よりも劣っていることがあり得る。ＣＲＳ干渉によって遭遇させられるＲＥの割合が大きく（５０％）、最適なＳＩＮＲスケーリングのみによって得られる利得は限定的である。ＣＲＳ干渉処理なしの受信器に対する最適なＳＩＮＲスケーリング受信器８０５の性能増加はなお大きいことがあり得る。

ＣＲＳパンクチャ受信器８０３に対して、最適なＳＩＮＲスケーリング受信器８０５は、ＰＤＣＣＨ ＣＲＳ干渉緩和にも使用することが可能である。

図８ｂ、図８ｃ、及び図８ｄは、３ＧＰＰによるＥＶＡ−５及びＥＴＵ−５チャネル・モデルを有する別々の２つのチャネル・シナリオ、並びに、ＭＣＳ−６（ＱＰＳＫ１／３）変調及び符号化方式（図８ｂ）の場合、ＭＣＳ−１５（１６−ＱＡＭ０．６）変調及び符号化方式（図８ｃ）の場合、及びＭＣＳ−２４（６４−ＱＡＭ ３／４）変調及び符号化方式（図８ｄ）の場合のＳＩＮＲスケーリング受信器７００のデータ・スループットを示す性能図を示す。

左側のグラフ８００ｃはＥＶＡ−５チャネル・モデルを描く。右側のグラフ８００ｄはＥＴＵ−５チャネル・モデルを描く。左側のグラフ８００ｃでは、「白色化前」シナリオを第１の曲線８２１で表し、「パンクチャ」シナリオを第２の曲線８２２で表し、「ＣＲＳ−ＩＣ」シナリオを第３の曲線８２３で表し、「最適なＳＩＮＲスケーリングを有する白色化前」シナリオを第４の曲線８０４で表す。右側のグラフ８００ｄでは、「白色化前」シナリオを第１の曲線８３１で表し、「パンクチャ」シナリオを第２の曲線８３２で表し、「ＣＲＳ−ＩＣ」シナリオを第３の曲線８３３で表し、「最適なＳＩＮＲスケーリングを有する白色化前」シナリオを第４の曲線８３４で表す。

左側のグラフ８００ｅはＥＶＡ−５チャネル・モデルを描く。右側のグラフ８００ｆはＥＴＵ−５チャネル・モデルを描く。左側のグラフ８００ｅでは、「白色化前」シナリオを第１の曲線８４１で表し、「パンクチャ」シナリオを第２の曲線８４２で表し、「ＣＲＳ−ＩＣ」シナリオを第３の曲線８４３で表し、「最適なＳＩＮＲスケーリングを有する白色化前」シナリオを第４の曲線８４４で表す。右側のグラフ８００ｆでは、「白色化前」シナリオは第１の曲線８５１で表し、「パンクチャ」シナリオは第２の曲線８５２で表し、「ＣＲＳ−ＩＣ」シナリオは第３の曲線８５３で表し、「最適なＳＩＮＲスケーリングを有する白色化前」シナリオは第４の曲線８５４で表す。
左側のグラフ８００ｇはＥＶＡ−５チャネル・モデルを描く。右側のグラフ８００ｈはＥＴＵ−５チャネル・モデルを描く。左側のグラフ８００ｇでは、「白色化前」シナリオを第１の曲線８６１で表し、「パンクチャ」シナリオを第２の曲線８６２で表し、「ＣＲＳ−ＩＣ」シナリオを第３の曲線８６３で表し、「最適なＳＩＮＲスケーリングを有する白色化前」シナリオを第４の曲線８６４で表す。右側のグラフ８００ｈでは、「白色化前」シナリオは第１の曲線８７１で表し、「パンクチャ」シナリオは第２の曲線８７２で表し、「ＣＲＳ−ＩＣ」シナリオは第３の曲線８７３で表し、「最適なＳＩＮＲスケーリングを有する白色化前」シナリオは第４の曲線８７４で表す。

図８ａ乃至図８ｄに示すようなリンク・レベル・テストは、通常のＣＲＳ干渉緩和方式に対する、図１に関して上述したようなＳＩＮＲスケーリング方法１００の性能を示す。

以下、表１において一覧化された構成は、性能テストに使用される。

ターゲット・セルＳＮＲ［ｄＢ］は、信号電力（ターゲット・セル）とＡＷＧＮとの間の比を表すに過ぎない。形状（ＳＩＮＲ）は以下のように導き出すことが可能である。
線形スケールにおける雑音電力：
Ｎ＝１０＾）−ターゲット・セルＳＮＲ［ｄＢ］／１０） （１４）
線形スケールにおける干渉電力：
Ｉ＝Ｎ^＊１０＾（加害者ＳＮＲ［ｄＢ］／１０） （１５）
形状［ｄＢ］：
１０^＊ｌｏｇ１０（１／（Ｉ＋Ｎ）） （１６）

以下を図８ｂ、図８ｃ、及び図８ｄから述べることが可能である。すなわち、ＣＲＳ ＩＭ受信器８２４は、７０％スループットで約６ｄＢだけ、ＣＲＳ干渉抑制機能なしの通常の受信器を性能の点で凌ぎ得る。ＣＲＳ ＩＭ受信器８２４は、低ＳＮＲ及び符号レート（図８ｂ）で通常のＣＲＳ ＩＭ受信器８２３と同様な性能を有し得る（図８ｂ）。ＣＲＳパンクチャ受信器８２２に対し、ＣＲＳ ＩＭ受信器８２４は、より高い変調及び符号化レートの場合にも使用することが可能である。ＣＲＳ ＩＭ受信器８４４は、中ＳＮＲ及び高ＳＮＲ（図８ｃ及び図８ｄ）の場合、７０％のスループットで、約１．５乃至４ｄＢだけ、ＣＲＳキャンセル受信器８４３を性能の点で凌ぎ得る。ＣＲＳキャンセル受信器に対し、ＣＲＳ ＩＭ受信器は、広い範囲のＳＮＲにわたり、ロバストであり得る。

更に、本開示の特定の構成又は局面を、いくつかの実現形態の１つのみに関して開示していることがあり得るが、前述の構成又は局面を他の実現形態の他の１つ又は複数の構成又は局面と、何れかの所与の、又は特定の適用分野について必要であり、効果的であり得るように組み合わせ得る。更に、「含む」、「有する」、及び「とともに」の語、又はそれらの他の変形が本明細書又は特許請求の範囲において使用されている範囲で、前述の語は、「備える」の語と同様に包含的であることを意図している。更に、本開示の局面を個別回路、部分的な集積回路若しくは完全な集積回路、又はプログラミング手段において実現し得る。更に、「例示的」、「例えば」、「例」の語は、最善又は最適というよりは、一例を意味しているに過ぎない。

特定の局面を本明細書及び特許請求の範囲で例証し、説明してきたが、本開示の範囲から逸脱しない限り、示し、説明している特定の局面を、種々の代替的な、又は均等の実現形態で置き換え得る。本出願は、本明細書及び特許請求の範囲記載の特定の局面の何れかの適合又は変形を包含することを意図している。

以下の請求項における構成要素は、対応するラベリングを有する特定の順序で記載しているが、当該請求項の記載が、前述の構成要素の一部又は全部を実現するための特定の順序を示唆していない限り、前述の構成要素は必ずしも、その特定の順序で実現されることに限定されることを意図していない。

２０１ 第１のユニット
２０３ 第２のユニット
２０５ 第３のユニット
２０７ 第４のユニット

Claims (17)

1. 信号を処理する方法であって、
   ２次元的な時間・周波数の信号パターンを表す信号を受信する工程と、
   前記信号パターンの所定の第１の信号部分に基づいて第１の共分散尺度を求める工程と、
   前記信号パターンの所定の第２の信号部分に基づいて第２の共分散尺度を求める工程であって、隣接するサブキャリアそれぞれにおける復調パイロット信号に基づいて、加害者セルに関する干渉電力推定値を算出し、前記干渉電力推定値及び前記第１の共分散尺度に基づいて前記第２の共分散尺度を求める工程と、
   前記第１の共分散尺度及び前記第２の共分散尺度に基づいて前記信号を白色雑音化する工程と
   を含む方法。
2. 請求項１記載の方法であって、前記信号パターンの前記第２の信号部分はデータ信号を含む方法。
3. 請求項１又は２に記載の方法であって、前記信号パターンの前記第２の信号部分は、少なくとも１つの加害者セルの干渉信号によって擾乱させられる方法。
4. 請求項３記載の方法であって、前記干渉信号は、セル固有参照信号、及び復調参照信号の一方を含む方法。
5. 請求項１乃至４の何れか一項に記載の方法であって、前記信号パターンの前記第１の信号部分は参照信号を含む方法。
6. 請求項１乃至５の何れか一項に記載の方法であって、前記信号パターンの前記第１の信号部分はセル固有参照信号、及び復調参照信号の一方を含む方法。
7. 請求項１乃至６の何れか一項に記載の方法であって、前記信号を白色雑音化する工程は、
   前記第１の共分散尺度及び前記第２の共分散尺度の少なくとも一方に対する逆コレスキ因数分解を利用して前記信号を白色雑音化する工程を含む方法。
8. 請求項７記載の方法であって、
   前記第１の共分散尺度を使用することにより、前記信号パターンの非擾乱信号部分、及び前記非擾乱信号部分に対応するチャネル推定の少なくとも一方を白色雑音化する工程を更に含む方法。
9. 請求項７又は８に記載の方法であって、
   前記第２の共分散尺度を使用することにより、前記信号パターンのうち、少なくとも１つの加害者セルの干渉信号によって擾乱させられている信号部分、及び前記擾乱させられている信号部分に対応するチャネル推定の少なくとも一方を白色雑音化する工程
   を更に含む方法。
10. 請求項１乃至９の何れか一項に記載の方法であって、前記信号は直交周波数分割多重手法によって符号化される方法。
11. 信号を処理する装置であって、
    ２次元的な時間・周波数の信号パターンを表す信号を受信するよう構成された第１のユニットと、
    前記信号パターンの所定の第１の信号部分に基づいて第１の共分散尺度を求めるよう構成された第２のユニットと、
    前記信号パターンの所定の第２の信号部分に基づいて第２の共分散尺度を求めるよう構成された第３のユニットであって、隣接するサブキャリアそれぞれにおける復調パイロット信号に基づいて、加害者セルに関する干渉電力推定値を算出し、前記干渉電力推定値及び前記第１の共分散尺度に基づいて前記第２の共分散尺度を求める第３のユニットと、
    前記第１の共分散尺度及び前記第２の共分散尺度に基づいて前記信号を白色雑音化するよう構成された第４のユニットと
    を備える装置。
12. 請求項１１記載の装置であって、前記第３のユニットは、少なくとも１つの加害者セルのパイロット信号に関する電力推定に基づいて前記第２の共分散尺度を求めるよう構成された装置。
13. 請求項１２記載の装置であって、前記第３のユニットは前記電力推定を行うよう構成され、
    前記電力推定は、復調パイロット信号、及び時間上の変位を受けた前記復調パイロット信号の差を求める工程
    を含む装置。
14. 請求項１１に記載の装置であって、前記第３のユニットは、少なくとも１つの加害者セルのパイロット信号に関する一次運動量及び二次運動量の推定に基づいて前記第２の共分散尺度を求めるよう構成された装置。
15. 請求項１４記載の装置であって、前記第３のユニットは、前記一次運動量及び前記二次運動量を推定する工程を行うよう構成され、前記一次運動量及び前記二次運動量を推定する工程は、
    前記復調パイロット信号、及び時間上の変位を受けた前記復調パイロット信号の複素共役の積を求める工程を含む装置。
16. 請求項１５記載の装置であって、前記第３のユニットは、前記積の実数演算子に基づいて前記一次運動量を求め、前記積の虚数演算子に基づいて前記二次運動量を求めるよう構成された装置。
17. 請求項１〜１０のうち何れか１項に記載の方法を装置のコンピュータに実行させるコンピュータプログラム。

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