JP5934235B2 - ヘテロジニアスネットワークにおける逐次キャンセルによる干渉軽減のための方法および装置 - Google Patents

Description

本発明は、ヘテロジニアスネットワークにおける逐次キャンセルによる干渉軽減のための方法および装置に関する。

（関連出願の相互参照）
本出願は、各々が本明細書に完全に記載されているかのように参照により本明細書に組み込まれている、２０１０年１１月１０日に出願された米国仮出願第６１／４１２，２８６号および２０１１年５月２６日に出願された米国仮出願第６１／４９０，５９１号の利益を主張するものである。

ムーアの法則による着実な進歩によって、デスクトップコンピュータおよびラップトップコンピュータだけでなくモバイルデバイスの処理能力レベルも向上し続けている。デスクトップコンピュータおよびラップトップコンピュータと同様に、多くのモバイルデバイスは、ブロードバンドと等しいかまたはそれを超える速度で情報を処理することができる。モバイルデバイス（「モバイル」）のユーザは、ユーザの（たとえばデスクトップおよび／またはラップトップ）コンピュータに関連するブロードバンド性能に慣れているので、セルラネットワークに、少なくともモバイルの機能に適合する性能を実現することを期待するようになっており、概ね、ネットワーク容量はそれに応じて増大している。結果として得られるネットワーク容量のこの爆発的な増大は、クーパーの法則に整合している。すなわち、ネットワーク容量（たとえば、１月当たり総データ配信量）は、マルコーニの時代以降、月ごとに２倍になっており、そのような増大は、少なくとも予測できる将来にわたって継続するものと予想される。

クーパーの法則による分析によって、ネットワーク容量の大部分は、特に、マクロネットワークに対してより多くのマクロセルを追加する（かつそれによってマクロネットワークの均質性を維持する）ことの結果としての、大規模なセルラ（マクロ）ネットワークの密度の増大によるものであることが分かっている。しかし、専門家および評論家は現在、マクロネットワークのネットワーク容量がこのようにさらに増大することの実施可能性、実用性、および／または妥当性について疑問を投げかけている。

マクロネットワークの運営者は、より多くのマクロセルを追加する代わりに、特にホットスポット領域においてマクロセルの既存のグリッドにマイクロセル、ピコセル、およびフェムトセルなどの小規模セルを補充することによってデータ需要の増大（すなわち、ネットワーク容量の増大）に対処することができる。マクロネットワークに小規模セル（以下では都合上「フェムトセル」と呼ぶ）を補充すると、マクロセルとフェムトセルが混合され、そのような混合は一般にヘテロジニアスネットワーク（「ＨｅｔＮｅｔ」）と呼ばれる。ＨｅｔＮｅｔは基本的に、ユーザによって要求される性能を満たすことのできる費用効果の高いデータ配信を実現することができる。

残念なことに、（マクロセルおよびフェムトセル間のスループットを最大にすることによって）そのような性能を実現すると、マクロセルおよびフェムトセル間のＨｅｔＮｅｔにおいて干渉が起こる可能性がある。この干渉（「セル間干渉」）は、１つにはフェムトセルがマクロセルと重なり合うことによって生じ、同種マクロネットワークのマクロセル間の干渉よりも実質的に深刻になることがある。

ＨｅｔＮｅｔでは、ユーザをフェムトセルに押し入れると潜在的に有利である。その理由は、一般に、フェムトセルを利用するユーザは少なく、リソースの競合が少ないからである。これは、潜在的に、そのような一部のユーザに大きな信号対干渉雑音比（「ＳＩＮＲ」）ペナルティを負わせる。たとえば、いずれかのフェムトセルは、ＣＳＧ（Ｃｌｏｓｅｄ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｇｒｏｕｐ）の一員であるユーザへのアクセスを制限することがある。そのようなフェムトセル（「クローズドアクセスフェムトセル」）の各々は、例えば、マクロセルの１つに関連するユーザ（「マクロセルユーザ」）がクローズドアクセスフェムトセルの１つのサービスエリアに入ったがこのユーザがＣＳＧの会員ではないときに、このユーザに対して顕著なＩＣＩを生じさせる可能性がある。ＩＣＩは、マクロセルユーザが、高いＳＩＮＲ信号をユーザに供給することがあるクローズドアクセスフェムトセルに接続することができないために生じる。この代わりに、このマクロセルユーザは、非常に低いＳＩＮＲを有する可能性がある、マクロセルの送信機から発信される信号の（たとえば、マクロネットワーク層を介した）使用を強いられる。オープンアクセスを実現する任意のフェムトセルにおいて同様の現象が生じ、その場合、マクロセルユーザが、たとえば、エリア拡張のためにフェムトセルに関連付けられ、したがって、マクロセルの送信機から（たとえば、マクロネットワーク層を介して）顕著な干渉を受ける。

セル間干渉（「ＩＣＩ」）を様々な種類のマルチセル無線通信ネットワークにおいて処理する様々な技術がある。たとえば、送信機がバックホールを介してデータを共有できるとき、たとえば「ＬＴＥ（ｌｏｎｇ−ｔｅｒｍ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）」において、上りリンクと下りリンクの両方における「ＪＴ／ＪＰ（ｊｏｉｎｔ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ／ｊｏｉｎｔ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）」技術が提案されている。下りリンクにおけるＪＴ／ＪＰでは、データが協働する基地局を介して共有され、処理され、共同で送信され、それによって、互いに干渉するリンクが望ましいリンクとして使用される。上りリンクにおけるＪＴ／ＪＰでは、受信されたデータが共有され共同で処理される。ＪＴ／ＪＰは、マルチセル下りリンクシステムにおいて、特にセルの境界で行動するユーザ（「セルエッジユーザ」）に著しい利得を提供することが分かっている。しかし、多くの実用的なシステムでは、セル間基地局同士の間でデータを共有するのに必要なオーバヘッドおよびコストを実現できないことがある。

ＬＴＥなどの標準は、ＪＴ／ＪＰとは異なり、セル間基地局同士の間でデータを共有する（「セル間データ共有」）必要のない、ＩＣＩを処理する他の技能を重視している。そのような技術の１つとして、同種ネットワークにおいて通常見られる中程度および弱い干渉の領域における協調ビームフォーミング（「ＣＢＦ」）がある。ＣＢＦは、ＩＣＩを雑音として処理する。ＣＢＦが、平均的なセル性能に有利である利得をもたらすこと、および、通常、中程度のＩＣＩを受ける同種ネットワークにおけるセルエッジユーザに著しく利得をもたらすことが分かっている。

しかし、強いＩＣＩが存在するとき、ＣＢＦは厳密には準最適である。「ＳＩＳＯ（ｓｉｎｇｌｅ−ｉｎｐｕｔ ｓｉｎｇｌｅ−ｏｕｔｐｕｔ）」シナリオおよび「ＭＩＭＯ（ｍｕｌｔｉｐｌｅ−ｉｎｐｕｔ ｍｕｌｔｉｐｌｅ−ｏｕｔｐｕｔ）」シナリオでは強い干渉が悪影響を及ぼさない場合もあることが分かっている。ＳＩＳＯシナリオおよびＭＩＭＯシナリオでは、２セル単一ユーザ（「ＳＵ」）システムにおける強いＩＣＩに対処するための重畳符号化が提案され、著しい利得が分かっている。

セル間干渉キャンセルの実施形態が開示される。各送信機において、データ（メッセージ）を２つ以上の層（たとえば、共通部分および個別部分）に分割することができ、異なるレートで符号化し、異なる電力を割り当て、場合によっては異なるプレコーダを使用してビーム形成し、同じ物理チャネルを介して送信することができる。共通部分は、対象となるユーザと対象とならないユーザの両方において復号され、一方、個別部分は対象となるユーザにおいて復号される。

いくつかの実施形態において、この方法は、ＷＴＲＵにおいて、個別部分、第１の共通部分、および第２の共通部分に関連する復調情報を取得するステップと、復調情報に従って、少なくとも第１の共通部分、第２の共通部分、および個別部分を含む受信信号を処理するステップと、第１の共通部分、第２の共通部分、および個別部分に対する肯定応答および／または否定応答（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）の組合せを示すマルチパートＨＡＲＱメッセージを送信するステップとを含み得る。

追加の実施形態では、復調情報は変調符号化方式（ＭＣＳ）情報を含み、または第１の共通部分に関するＭＣＳ情報が第１のｅＮｏｄｅＢの物理下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）から取得され、第２の共通部分に関するＭＣＳが第２のｅＮｏｄｅＢのＰＤＣＣＨから取得され、またはさらに、ＭＣＳ情報は復調用参照記号（ＤＭ−ＲＳ）から取得される。

追加の実施形態では、復調情報は、プレコーダ情報および／または電力割当てを含む。さらなる追加の実施形態は、逐次干渉キャンセル（ＳＩＣ）指標メッセージを送信することを含むか、または逐次干渉キャンセルを使用して、マルチパートＨＡＲＱメッセージに応答して再送される信号を処理することをさらに含み得る。

追加の実施形態では、方法は、第１のｅＮｏｄｅＢにおいて、Ｘ２インターフェースを介して第２のｅＮｏｄｅＢから少なくとも１つの送信空間共分散行列に関連する共分散情報を受信するステップを含めた、それぞれの複数のＷＴＲＵに関連する複数の送信空間共分散行列を取得するステップと、複数の共分散行列に基づいて共通メッセージ分割レートおよび専用メッセージ分割レートを決定するステップと、送信空間共分散行列に基づいて共通プレコーダ重みおよび専用プレコーダ重みを決定するステップと、それぞれ共通メッセージ分割レートおよび専用メッセージ分割レートならびに共通プレコーダ重みおよび専用プレコーダ重みを使用して、共通メッセージ部分および専用メッセージ部分を送信するステップとを含む。追加の実施形態では、少なくとも１つの送信空間共分散行列に関連する共分散情報は、対応する送信空間共分散行列の推定値を生成するのに使用され、あるいは推定値は、ＲＩ、ＰＭＩ、およびＣＱＩのうちの１つまたは複数に基づく値である。

さらなる実施形態は、装置を含み、装置は、個別部分、第１の共通部分、および第２の共通部分に関連する復調情報を取得し、復調情報に従って、少なくとも第１の共通部分、第２の共通部分、および個別部分を含む受信信号を処理し、ＨＡＲＱプロセスを制御し、第１の共通部分、第２の共通部分、および個別部分に対する肯定応答および／または否定応答（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）の組合せを示すマルチパートＨＡＲＱメッセージを生成するように構成された、プロセッサと、マルチパートＨＡＲＱメッセージを送信するように構成されたトランシーバと、を含むＷＴＲＵを備える。いくつかの実施形態では、ＷＴＲＵは、第１のｅＮｏｄｅＢの物理下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）から第１の共通部分に関するＭＣＳ情報を取得し、第２のｅＮｏｄｅＢのＰＤＣＣＨから第２の共通部分に関するＭＣＳを取得するように構成されている。ＷＴＲＵは、復調用参照記号（ＤＭ−ＲＳ）からＭＣＳ情報を取得するように構成されてもよい。

追加の実施形態では、復調情報は、プレコーダ情報または電力割当てを含み、かつ／または逐次干渉キャンセル（ＳＩＣ）指標メッセージを送信するように構成されてもよい。

一例として本明細書に添付の図面に関連して記載した以下の詳細な説明からより詳しい理解が可能である。そのような図面における図は、詳細な説明と同様に一例である。したがって、図および詳細な説明は、限定とみなすべきものではなく、同様に有効な他の例も可能である。さらに、図における同じ参照符号は同じ要素を示す。
１つまたは複数の開示される実施形態を実施することのできる通信システムの一例を示すブロック図である。 通信システムのワイヤレス送受信ユニット（「ＷＴＲＵ」）の例示的な細部を示すブロック図である。 通信システムの無線アクセスコアネットワークの例示的な細部を示すブロック図である。 通信システム１００の例示的なヘテロジニアスネットワーク（「ＨｅｔＮｅｔ」）システムを示すネットワークトポロジー図である。 ＨｅｔＮｅｔシステムの例示的なマクロ／フェムト対ならびに関連するマクロセルＷＴＲＵおよびフェムトセルＷＴＲＵを示すブロック図である。 通信システムのＨｅｔＮｅｔシステムの例示的なマクロ／フェムト対ならびに関連するマクロセルＷＴＲＵおよびフェムトセルＷＴＲＵを示すブロック図である。 一実施形態による２送信機／受信機対ケースにおけるメッセージ分割の例を示す図である。 一実施形態による例示的なシステム手順を示す図である。 一実施形態による信号フローの一例を示す図である。 制限されたＣＳＩフィードバックのメッセージ分割信号フローを示すシステム図である。

（概説）
ヘテロジニアスネットワーク（「ＨｅｔＮｅｔ」）などのマルチセルネットワークにおいてセル間干渉（「ＩＣＩ」）を軽減するためのシステムおよび方法が開示される。ＨｅｔＮｅｔは、たとえば図１Ａに示す、複数のマクロセル、および複数のマクロセルと重なり合う複数のフェムトセルを含む。複数のマクロセルおよびフェムトセルの各々は、１つまたは複数の送信機および１つまたは複数の受信機を含み、ＨｅｔＮｅｔの異なるセルにおける送信は重複した時間リソースおよび周波数リソースを使用する（すなわち、ゼロでない周波数再利用率による同時送信）。したがって、受信機は、同じ時間リソースおよび周波数リソースを使用して送信を行う他の（マクロおよび／またはフェムト）セルの送信機からＩＣＩを受ける。

このシステムおよび方法は、特に、重畳符号化（ＳＰＣ）に基づく干渉管理（「ＩＭ」）を使用して受信信号から１つまたは複数の干渉信号を逐次除去（キャンセル）して、ＨｅｔＮｅｔの物理層においてＩＣＩを軽減することができる。ＳＰＣは、複数のメッセージを同時に送信するのを可能にする技術である。本明細書で説明する方法はＳＰＣに限定されない。メッセージを同時に送信する代替方法はたとえば階層変調である。他の技術を使用してもよい。

一実施形態では、ＩＭが以下のように実施され得る。第１のセル（たとえば、フェムトセル）の送信機が、第１のセルに関連する所与のユーザ（「対象となるユーザ」）に配信されるメッセージを取得することができる。その後、送信機は、メッセージを複数の部分に分割し、次に、この複数の部分を送信することができる。送信機は、複数の部分のいくつかを、対象となるユーザだけがそのような部分を復号できるレートで送信することができる。説明を単純にするために、そのようなレートで送信される部分を以下では（メッセージの）「個別部分（private part）」と呼び、対応するレートを本明細書では「専用レート」と呼ぶ。送信機は、複数の部分の残りの部分を、対象となるユーザが１人または複数の対象とならないユーザとともに残りの部分を復号することができるレートで送信することができる。説明を簡単にするために、残りの部分を本明細書では（メッセージの）「共通部分」と呼び、対応するレートを本明細書では「共通レート」と呼ぶ。

送信機が共通部分を送信した結果として、共通部分を復号するように適合された対象とならないユーザのうちのいずれかが、高度な受信機を介してそのような対象とならないユーザによって受信される信号からのこの干渉を軽減または除去してもよい。このような高度な受信機の例には、逐次干渉キャンセルが可能な最小平均二乗誤差受信機（「ＭＭＳＥ−ＳＩＣ」）または最大尤度（「ＭＬ」）受信機を含めてもよい。干渉を軽減または除去することによって、対象とならない受信機はその所望の信号に対してより効果が高いＳＩＮＲを受ける。さらに、共通部分は、第１のプレコーダ（「共通プレコーダ」）を使用したプレコーディングを受け、送信機に共通部分を第１の空間層上で送信させてもよい。個別部分も第２のプレコーダを使用したプレコーディングを受け、送信機に第２の空間層（すなわち、第１の空間層とは異なる空間層）の共通部分を送信させてもよい。代替実施形態では、各空間層は、（たとえばＳＰＣを介して）共通層と専用層の両方で構成されてもよい。さらに、各部分、すなわち共通部分または個別部分はいくつかの空間層として送信されてもよい。共通部分の空間層と個別部分の空間層は、同じ送信アンテナで多重化される。共通部分の空間層と個別部分の空間層は、概ね、空間的に独立していなくてもよい。（以下の共通プレコーダ設計手法２と同様に）共通プレコーダが専用プレコーダに直交するランク１ケースでは、共通部分の空間層と個別部分の空間層は、独立した空間層である。

別の実施形態では、第１の（たとえば、マクロセル）送信機が、第１のセルに関連する第１の受信機に送信される第１のメッセージを取得する。第１の送信機は、第１のメッセージを第１の共通部分および第１の個別部分に分割する。第１の送信機は次いで、第１の共通レートを使用して第１の共通部分にプレコーディングを施し、第１の専用レートを使用して第１の個別部分にプレコーディングを施す。

第２のトランシーバ（すなわち、第１の送信機と対のフェムトセル送信機）が、第２のセルに関連する第２の受信機に送信される第２のメッセージを取得する。この第２の送信機は、第２のメッセージを第３の部分および第４の部分に分割する。第２の送信機は次いで、第２の共通レートで第３の部分にプレコーディングを施し、第２の専用レートで第４の部分にプレコーディングを施す。

第１の送信機は、第１の送信機に通信可能に結合された第１の複数のアンテナを介して第１の共通部分および第１の個別部分を送信し、第１の受信機および第２の受信機による第１の共通部分および第１の個別部分の受信を容易にすることができる。第２の送信機は、第２の送信機に通信可能に結合された第２の複数のアンテナを介して第２の共通部分および第２の個別部分を送信し、第１の受信機および第２の受信機による第２の共通部分および第２の個別部分の受信を容易にすることができる。

ＩＭはネットワーク全体の最適化方法に従う。この関連で、マクロセルと重ね合わせられたフェムトセルとは対にされ、共同で重畳（すなわち、メッセージ分割）に関与して互いの共通コードワードを取り消すのを容易にすることができ、一方、いくつかのそのようなマクロセルとフェムトセルとの対は、同時に、連帯して協働する集合（以下では「ＣｏＭＰセット」と呼ぶ）を形成し、互いの干渉を最小限に抑えることを試み、他のＣｏＭＰセットのマクロ／フェムト対とは独立してこれを行う。

（例示的なシステム構成）
図１Ａ〜図１Ｄは、１つまたは複数の開示される実施形態を実施することができる例示的な通信システム１００を示すブロック図である。通信システム１００は、音声、データ、ビデオ、メッセージ、ブロードキャストなどのコンテンツを複数のワイヤレスユーザに提供する多重アクセスシステムであってもよい。通信システム１００は、複数のワイヤレスユーザがワイヤレス帯域幅を含むシステムリソースを共有することによってそのようなコンテンツにアクセスするのを可能にする。たとえば、通信システム１００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ＦＤＭＡ（「ＯＦＤＭＡ」）、シングルキャリアＦＤＭＡ（「ＳＣ−ＦＤＭＡ」）など、１つまたは複数のチャネルアクセス方法を使用してもよい。

図１Ａに示すように、通信システム１００は、ワイヤレス送受信ユニット（「ＷＴＲＵ」）１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄと、無線アクセスネットワーク（「ＲＡＮ」）１０４と、コアネットワーク１０６と、公衆交換電話網（「ＰＳＴＮ」）１０８と、インターネット１１０と、その他のネットワーク１１２を含むことができる。ただし、開示される実施形態では任意の数のＷＴＲＵ、基地局、ネットワーク、および／またはネットワーク要素が想定されることが理解されよう。ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄの各々は、ワイヤレス環境で動作および／または通信を行うように構成された任意の種類のデバイスであってもよい。一例として、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄは、無線信号の送信および／または受信を行うように構成されてもよく、ＷＴＲＵにはユーザ端末（「ＵＥ」）、移動局、固定加入者ユニットまたはモバイル加入者ユニット、ページャ、携帯電話、パーソナルデジタルアシスタント（「ＰＤＡ」）、スマートフォン、ラップトップ、ネットブック、パーソナルコンピュータ、ワイヤレスセンサ、家庭用電化製品などを含めてもよい。

通信システム１００は、基地局１１４ａと基地局１１４ｂとを含んでもよい。基地局１１４ａ、１１４ｂの各々は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄの少なくとも１つとワイヤレスに相互作用して、コアネットワーク１０６、インターネット１１０、および／またはネットワーク１１２のような１つまたは複数の通信ネットワークへのアクセスを容易にするように構成された任意の種類のデバイスであってもよい。一例として、基地局１１４ａ、１１４ｂは、基地局（「ＢＴＳ」）、Ｎｏｄｅ Ｂ、ｅＮｏｄｅ Ｂ、Ｈｏｍｅ Ｎｏｄｅ Ｂ、Ｈｏｍｅ ｅＮｏｄｅ Ｂ、サイトコントローラ、アクセスポイント（「ＡＰ」）、ワイヤレスルータなどであってもよい。基地局１１４ａ、１１４ｂはそれぞれ単一の要素として示されているが、基地局１１４ａ、１１４ｂが、相互に接続された任意の数の基地局および／またはネットワーク要素を含んでもよいことが理解されよう。

基地局１１４ａは、他の基地局および／または基地局コントローラ（「ＢＳＣ」）、無線ネットワークコントローラ（「ＲＮＣ」）、中継ノードなどのようなネットワーク要素（図示せず）を含み得るＲＡＮ１０４の一部であってもよい。基地局１１４ａおよび／または基地局１１４ｂは、セル（図示せず）と呼ばれることもある特定の地理領域内で無線信号の送信および／または受信を行うように構成されてもよい。セルはさらに、セルセクタに分割されてもよい。たとえば、基地局１１４ａに関連するセルを３つのセクタに分割してもよい。したがって、一実施形態では、基地局１１４ａは、３つのトランシーバ、すなわち、セルの各セクタに１つのトランシーバを含んでもよい。別の実施形態では、基地局１１４ａは多入力・多出力（「ＭＩＭＯ」）技術を使用してもよく、したがって、セルの各セクタに複数のトランシーバを利用してもよい。

基地局１１４ａ、１１４ｂは、任意の適切な無線通信リンク（たとえば、無線周波数（「ＲＦ」）、マイクロ波、赤外線（「ＩＲ」）、紫外線（「ＵＶ」）、可視光など）であってもよいエアインターフェース１１６を介してＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄのうちの１つまたは複数と通信してもよい。エアインターフェース１１６は、任意の適切な無線アクセス技術（「ＲＡＴ」）を使用して確立されてもよい。

より具体的には、上述のように、通信システム１００は、多重アクセスシステムであってもよく、ＣＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＦＤＭＡ、ＯＦＤＭＡ、ＳＣ−ＦＤＭＡなどのような１つまたは複数のチャネルアクセス方式を使用してもよい。たとえば、ＲＡＮ１０４の基地局１１４ａおよびＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、広帯域ＣＤＭＡ（「ＷＣＤＭＡ（登録商標）」）を使用してエアインターフェース１１６を確立することのできるＵｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｙｓｔｅｍ（「ＵＭＴＳ」）Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ（「ＵＴＲＡ」）などの無線技術を実施してもよい。ＷＣＤＭＡは、Ｈｉｇｈ−Ｓｐｅｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ａｃｃｅｓｓ （「ＨＳＰＡ」）および／またはＥｖｏｌｖｅｄ ＨＳＰＡ（「ＨＳＰＡ＋」）などの通信プロトコルを含んでもよい。ＨＳＰＡは、Ｈｉｇｈ−Ｓｐｅｅｄ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｐａｃｋｅｔ Ａｃｃｅｓｓ（「ＨＳＤＰＡ」）および／またはＨｉｇｈ−Ｓｐｅｅｄ Ｕｐｌｉｎｋ Ｐａｃｋｅｔ Ａｃｃｅｓｓ（「ＨＳＵＰＡ」）を含んでもよい。

別の実施形態において、基地局１１４ａおよびＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ（「ＬＴＥ」）および／またはＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ（「ＬＴＥ−Ａ」）を使用してエアインターフェース１１６を確立することができるＥｖｏｌｖｅｄ ＵＭＴＳ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ（「Ｅ−ＵＴＲＡ」）などの無線技術を実施してもよい。

他の実施形態において、基地局１１４ａおよびＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、ＩＥＥＥ８０２．１６（すなわち、Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｆｏｒ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ａｃｃｅｓｓ（「ＷｉＭＡＸ」））、ＣＤＭＡ２０００、ＣＤＭＡ２０００ １Ｘ、ＣＤＭＡ２０００ ＥＶ−ＤＯ、Ｉｎｔｅｒｉｍ Ｓｔａｎｄａｒｄ ２０００（「ＩＳ−２０００」）、Ｉｎｔｅｒｉｍ Ｓｔａｎｄａｒｄ ９５（「ＩＳ−９５」）、Ｉｎｔｅｒｉｍ Ｓｔａｎｄａｒｄ ８５６（「ＩＳ−８５６」）、Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ（「ＧＳＭ（登録商標）」）、Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｄａｔａ ｒａｔｅｓ ｆｏｒ ＧＳＭ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ（「ＥＤＧＥ」）、ＧＳＭ ＥＤＧＥ（「ＧＥＲＡＮ」）のような無線技術を実施してもよい。

図１Ａの基地局１１４ｂは、たとえばワイヤレスルータ、Ｈｏｍｅ Ｎｏｄｅ Ｂ、Ｈｏｍｅ ｅＮｏｄｅ Ｂ、またはアクセスポイントであってもよく、任意の適切なＲＡＴを使用して、職場、家庭、車両、学校のような限定された場所での無線コネクティビティを推進してもよい。一実施形態では、基地局１１４ｂおよびＷＴＲＵ１０２ｃ、１０２ｄは、ＩＥＥＥ８０２．１１などの無線技術を実施して、ワイヤレスローカルエリアネットワーク（「ＷＬＡＮ」）を確立してもよい。別の実施形態では、基地局１１４ｂおよびＷＴＲＵ１０２ｃ、１０２ｄは、ＩＥＥＥ８０２．１５などの無線技術を実施してワイヤレスパーソナルエリアネットワーク（「ＷＰＡＮ」）を確立してもよい。さらに別の実施形態では、基地局１１４ｂおよびＷＴＲＵ１０２ｃ、１０２ｄは、セルラベースのＲＡＴ（たとえば、ＷＣＤＭＡ、ＣＤＭＡ２０００、ＧＳＭ、ＬＴＥ、ＬＴＥ−Ａなど）を利用して、マイクロセル、ピコセル、またはフェムトセルなどの小規模セルを確立してもよい。図１Ａに示すように、基地局１１４ｂは、インターネット１１０に直接接続されてもよい。したがって、基地局１１４ｂについては、コアネットワーク１０６を介してインターネット１１０にアクセスする必要をなくすことができる。

ＲＡＮ１０４は、音声、データ、アプリケーション、および／またはボイスオーバーインターネットプロトコル（「ＶｏＩＰ」）サービスをＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄのうちの１つまたは複数に提供するように構成された任意の種類のネットワークとすることができるコアネットワーク１０６と通信することが可能である。たとえば、コアネットワーク１０６では、呼制御、課金サービス、モバイルロケーションベースのサービス、プリペイド携帯電話、インターネット接続、ビデオ配信などの提供および／またはユーザ認証などのハイレベルセキュリティ機能の実施が可能である。図１Ａには示されていないが、ＲＡＮ１０４および／またはコアネットワーク１０６が、ＲＡＮ１０４と同じＲＡＴまたは異なるＲＡＴを使用する他のＲＡＮと直接的または間接的に通信してもよいことが理解されよう。たとえば、コアネットワーク１０６は、Ｅ−ＵＴＲＡ無線技術を利用することができるＲＡＮ１０４に接続されるだけでなく、ＧＳＭ無線技術を使用する別のＲＡＮ（図示せず）と通信してもよい。

コアネットワーク１０６は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄがＰＳＴＮ１０８、インターネット１１０、および／または他のネットワーク１１２にアクセスする際のゲートウェイとして働くことができる。ＰＳＴＮ１０８は、基本電話サービス（「ＰＯＴＳ」）を実現する回線交換電話網を含み得る。インターネット１１０は、ＴＣＰ／ＩＰインターネットプロトコルスイートにおける伝送制御プロトコル（「ＴＣＰ」）、ユーザデータグラムプロトコル（「ＵＤＰ」）、およびインターネットプロトコル（「ＩＰ」）のような一般的な通信プロトコルを使用する相互接続されたコンピュータネットワークおよびデバイスのグローバルシステムを含んでもよい。ネットワーク１１２は、他のサービスプロバイダによって所有および／または運営される有線通信ネットワークもしくは無線通信ネットワークを含んでもよい。たとえば、ネットワーク１１２は、ＲＡＮ１０４と同じＲＡＴまたは異なるＲＡＴを使用することのできる１つまたは複数のＲＡＮに接続された別のコアネットワークを含んでもよい。

通信システム１００内のＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄのうちのいくつかまたはすべてはマルチモード機能を含んでもよく、すなわち、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄは、異なるワイヤレスリンクを介して異なる無線ネットワークと通信するための複数のトランシーバを含んでもよい。たとえば、図１Ａに示すＷＴＲＵ１０２ｃは、セルラベースの無線技術を使用することのできる基地局１１４ａおよびＩＥＥＥ８０２無線技術を使用することのできる基地局１１４ｂと通信するように構成されてもよい。

図１Ｂは、例示的なＷＴＲＵ１０２のシステム図である。図１Ｂに示すように、ＷＴＲＵ１０２は、プロセッサ１１８と、トランシーバ１２０と、送受信要素１２２と、スピーカ／マイクロフォン１２４と、キーパッド１２６と、ディスプレイ／タッチパッド１２８と、着脱不能メモリ１０６と、着脱可能メモリ１３２と、電源１３４と、全地球測位システム（「ＧＰＳ」）チップセット１３６と、その他の周辺機器１３８とを含み得る。ＷＴＲＵ１０２が、実施形態との整合性を維持しつつ前述の要素の任意の部分的組合せを含んでもよいことを理解されたい。

プロセッサ１１８は、汎用プロセッサ、専用プロセッサ、従来のプロセッサ、デジタルシグナルプロセッサ（「ＤＳＰ」）、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアに関連する１つまたは複数のマイクロプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、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」）回路、任意の他の種類の集積回路（「ＩＣ」）、状態マシンなどであってもよい。プロセッサ１１８は、信号符号化、データ処理、電力制御、入出力処理、および／またはＷＴＲＵ１０２がワイヤレス環境で動作するのを可能にする任意の他の機能を実行してもよい。プロセッサ１１８は、送受信要素１２２に結合することのできるトランシーバ１２０に結合されてもよい。図１Ｂは、プロセッサ１１８とトランシーバ１２０を別個の構成要素として示しているが、プロセッサ１１８とトランシーバ１２０を電子パッケージまたはチップに集積してもよいことが理解されよう。

送受信要素１２２は、エアインターフェース１１６を介して基地局（たとえば、基地局１１４ａ）に信号を送信するか基地局から信号を受信するように構成され得る。たとえば、一実施形態では、送受信要素１２２は、ＲＦ信号の送信および／または受信を行うように構成されたアンテナであってもよい。別の実施形態では、送受信要素１２２は、たとえばＩＲ信号、ＵＶ信号、または可視光信号の送信および／または受信を行うように構成されたエミッタ／検出器であってもよい。さらに別の実施形態では、送受信要素１２２は、ＲＦ信号と光信号の両方の送信および受信を行うように構成されてもよい。送受信要素１２２が無線信号の任意の組合せの送信および／または受信を行うように構成されてもよいことが理解されよう。

さらに、送受信要素１２２は図１Ｂにおいて単一の要素として示されているが、ＷＴＲＵ１０２は任意の数の送受信要素１２２を含み得る。より具体的には、ＷＴＲＵ１０２は、ＭＩＭＯ技術を使用してもよい。したがって、一実施形態では、ＷＴＲＵ１０２は、エアインターフェース１１６を介して無線信号の送信および受信を行うための２つ以上の送受信要素１２２（たとえば、複数のアンテナ）を含んでもよい。

トランシーバ１２０は、送受信要素１２２によって送信すべき信号を変調し、送受信要素１２２によって受信された信号を復調するように構成され得る。上述のように、ＷＴＲＵ１２はマルチモード機能を有することができる。したがって、トランシーバ１２０は、ＷＴＲＵ１０２がたとえばＵＴＲＡおよびＩＥＥＥ８０２．１１のような複数のＲＡＴを介して通信するのを可能にするための複数のトランシーバを含んでもよい。

ＷＴＲＵ１０２のプロセッサ１１８は、スピーカ／マイクロフォン１２４、キーパッド１２６、および／またはディスプレイ／タッチパッド１２８（たとえば、液晶ディスプレイ（「ＬＣＤ」）ディスプレイユニットまたは有機発光ダイオード（「ＯＬＥＤ」）ディスプレイユニット）に結合され得、かつスピーカ／マイクロフォン１２４、キーパッド１２６、および／またはディスプレイ／タッチパッド１２８からユーザ入力データを受信することができる。プロセッサ１１８は、スピーカ／マイクロフォン１２４、キーパッド１２６、および／またはディスプレイ／タッチパッド１２８にユーザデータを出力してもよい。さらに、プロセッサ１１８は、着脱不能メモリ１０６および／または着脱可能メモリ１３２のような任意の種類の適切なメモリからの情報にアクセスし、かつそのようなメモリにデータを記憶してもよい。着脱不能なメモリ１０６は、ランダムアクセスメモリ（「ＲＡＭ」）、読取り専用メモリ（「ＲＯＭ」）、ハードディスク、または任意の他の種類のメモリストレージデバイスを含んでもよい。着脱可能メモリ１３２は、加入者識別モジュール（「ＳＩＭ」）カード、メモリスティック、セキュアデジタル（「ＳＤ」）メモリカードなどを含んでもよい。他の実施形態では、プロセッサ１１８はＷＴＲＵ１０２上には物理的に配置されず、たとえばサーバ上または家庭用コンピュータ（図示せず）上に配置されたメモリからの情報にアクセスし、かつそのようなメモリにデータを記憶してもよい。

プロセッサ１１８は、電源１３４から電力を受け取ることができ、ＷＴＲＵ１０２内の他の構成要素への電力の分配および／またはそれらの構成要素の制御を行うように構成され得る。電源１３４は、ＷＴＲＵ１０２に電力を供給するための任意の適切なデバイスであってもよい。たとえば、電源１３４は、１つまたは複数の乾電池（たとえば、ニッケルカドミウム（「ＮｉＣｄ」）、ニッケル亜鉛（「ＮｉＺｎ」）、ニッケルメタルハイドライド（「ＮｉＭＨ」）、リチウムイオン（「Ｌｉイオン」）など）、太陽電池、燃料電池などを含んでもよい。

プロセッサ１１８は、ＷＴＲＵ１０２の現在位置に関する位置情報（たとえば、経度および緯度）を提供するように構成することができるＧＰＳチップセット１３６に結合され得る。ＷＴＲＵ１０２は、ＧＰＳチップセット１３６からの情報に加えて、またはＧＰＳチップセット１３６からの情報の代わりに、位置情報をエアインターフェース１１６を介して基地局（たとえば、基地局１１４ａ、１１４ｂ）から受信し、および／または２つ以上の近くの基地局から受信される信号のタイミングに基づいてＷＴＲＵの位置を判定してもよい。ＷＴＲＵ１０２が、実施形態との整合性を維持しつつ任意の適切な位置判定方法によって位置情報を取得できることを理解されたい。

プロセッサ１１８は、追加の特徴、機能、および／または有線コネクティビティもしくは無線コネクティビティを実現する１つまたは複数のソフトウェアモジュールおよび／またはハードウェアモジュールを含んでもよい他の周辺機器１３８にさらに結合されてもよい。たとえば、周辺機器１３８には、アクセレロメータ、イーコンパス、衛星トランシーバ、デジタルカメラ（写真またはビデオ用）、ｕｎｉｖｅｒｓａｌ ｓｅｒｉａｌ ｂｕｓ（「ＵＳＢ」）ポート、振動デバイス、テレビトランシーバ、ハンズフリーヘッドセット、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）モジュール、周波数変調（「ＦＭ」）無線ユニット、デジタルミュージックプレーヤ、メディアプレーヤ、ビデオゲームプレーヤモジュール、インターネットブラウザなどを含めてもよい。

図１Ｃは、一実施形態によるＲＡＮ１０４およびコアネットワーク１０６のシステム図である。上記に指摘したように、ＲＡＮ１０４は、Ｅ−ＵＴＲＡ無線技術を使用してエアインターフェース１１６を介してＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと通信することができる。ＲＡＮ１０４は、コアネットワーク１０６と通信してもよい。

ＲＡＮ１０４は、ｅＮｏｄｅ−Ｂ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃを含んでもよい。ただし、ＲＡＮ１０４が、一実施形態との整合性を維持しつつ任意の数のｅＮｏｄｅ−Ｂを含んでもよいことが理解されよう。ｅＮｏｄｅ−Ｂ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃはそれぞれ、エアインターフェース１１６を介してＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと通信するための１つまたは複数のトランシーバを含んでもよい。一実施形態では、ｅＮｏｄｅ−Ｂ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃはＭＩＭＯ技術を実施してもよい。したがって、ｅＮｏｄｅ−Ｂ１４０ａは、たとえば、複数のアンテナを使用してＷＴＲＵ１０２ａへの無線信号の送信およびＷＴＲＵ１０２ａからの無線信号の受信を行ってもよい。

ｅＮｏｄｅ−Ｂ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃの各々は、特定のセル（図示せず）に関連付けられてもよく、無線リソース管理決定、ハンドオーバ決定、上りリンクおよび／または下りリンクにおけるユーザのスケジューリングなどに対処するように構成されてもよい。図１Ｃに示すように、ｅＮｏｄｅ−Ｂ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃはＸ２インターフェースを介して互いに通信してもよい。

図１Ｃに示すコアネットワーク１０６は、モビリティ管理ゲートウェイ（「ＭＭＥ」）１４２と、サービングゲートウェイ１４４と、パケットデータネットワーク（「ＰＤＮ」）ゲートウェイ１４６とを含み得る。前述の要素の各々はコアネットワーク１０６の一部として示されているが、これらの要素のいずれかがコアネットワーク運営者以外のエンティティによって所有されおよび／または運営されてもよいことが理解されよう。

ＭＭＥ１４２は、Ｓ１インターフェースを介してＲＡＮ１０４のｅＮｏｄｅ−Ｂ１４２ａ、１４２ｂ、１４２ｃの各々に接続されてもよく、制御ノードとして働いてもよい。たとえば、ＭＭＥ１４２は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃのユーザの認証、ベアラの活性化／非活性化、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃの初期アタッチ時の特定のサービングゲートウェイの選択などに関与してもよい。ＭＭＥ１４２は、ＲＡＮ１０４とＧＳＭまたはＷＣＤＭＡのような他の無線技術を使用する他のＲＡＮ（図示せず）とを切り替えるための制御プレーン機能を実現してもよい。

サービングゲートウェイ１４４は、Ｓ１インターフェースを介してＲＡＮ１０４のｅＮｏｄｅ−Ｂ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃの各々に接続されてもよい。サービングゲートウェイ１４４は、概して、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃへ／ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃからユーザデータパケットをルーティングおよび転送してもよい。サービングゲートウェイ１４４は、ｅＮｏｄｅＢ間のハンドオーバ中のユーザプレーンの固定、下りリンクデータがＷＴＲＵ１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃに利用可能であるときのページングのトリガ、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃのコンテキストの管理および記憶などのような他の機能を実行してもよい。

サービングゲートウェイ１４４はＰＤＮゲートウェイ１４６に接続されてもよく、それによって、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃがインターネット１１０などのパケット交換ネットワークにアクセスすることが可能になり、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃとＩＰ対応のデバイスとの間の通信が容易になる。

コアネットワーク１０６は、他のネットワークとの通信を容易にすることができる。たとえば、コアネットワーク１０６は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃがＰＳＴＮ１０８などの回線交換ネットワークにアクセスすることを可能にし、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと従来の固定電話通信デバイスとの間の通信が容易になる。たとえば、コアネットワーク１０６は、コアネットワーク１０６とＰＳＴＮ１０８との間のインターフェースとして働くＩＰゲートウェイ（たとえば、ＩＰマルチメディアサブシステム（「ＩＭＳ」）サーバ）を含んでもよく、またはＩＰゲートウェイと通信してもよい。さらに、コアネットワーク１０６は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃが、他のサービスプロバイダによって所有および／または運営される他の有線ネットワークもしくは無線ネットワークを含んでもよいネットワーク１１２にアクセスするのを可能にする。

次に、図１Ｄを参照すると、図１Ｄは、通信システム１００の例示的なヘテロジニアスネットワーク（「ＨｅｔＮｅｔ」）システム１５０を示すネットワークトポロジー図である。ＨｅｔＮｅｔシステム１５０は、概して、複数のセルを含み、複数のキャリアを使用し、（少なくとも）下りリンク送信をサポートし、周波数再利用率１（または少なくとも非零周波数再利用率）をサポートする任意のＨｅｔＮｅｔシステムであってもよい。

ＨｅｔＮｅｔシステム１５０は、第１、第２、および第３の大規模（「マクロ」）セル１５２、１５４、および１５６と第１、第２、および第３のＷＴＲＵ１０２ａ〜１０２ｃとを含むことができる。第１、第２、および第３のＷＴＲＵ１０２ａ〜１０２ｃの各々は、複数のアンテナを含むか、または複数のアンテナに通信可能に結合されてもよい。

第１、第２、および第３のマクロセル１５２、１５４、および１５６はそれぞれの基地局１１４ａ〜１１４ｃを含むことができる。これらの第１、第２、および第３のマクロセル基地局１１４ａ〜１１４ｃは、それぞれ対応するサービスエリア１５８、１６０、および１６２を区画するように構成されたそれぞれの複数のアンテナを含むか、またはそれらのアンテナに通信可能に結合されてもよい。

第１、第２、および第３のＷＴＲＵ１０２ａ〜１０２ｃは、それぞれ、第１、第２、および第３のサービスエリア１５８、１６０、および１６２内に配設されてもよい。第１、第２、および第３のＷＴＲＵ１０２ａ〜１０２ｃがそのようなエリア内に位置する場合、もちろんＷＴＲＵ（「マクロセルＷＴＲＵ」）１０２ａ〜１０２ｃがそれぞれ第１、第２、および第３のマクロセル基地局１１４ａ〜１１４ｃに関連付けられる許可を有すると仮定した場合に、これらのＷＴＲＵ１０２ａ〜１０２ｃはそのように関連付けられることが可能である。第１、第２、および第３のマクロセル基地局１１４ａ〜１１４ｃと第１、第２、および第３のマクロセルＷＴＲＵ１０２ａ〜１０２ｃは、関連付けられた後、通信の送信に同じ時間および周波数のリソース（以下「共通時間および周波数」と呼ぶ）を使用して通信を交換することができる。

ＨｅｔＮｅｔシステム１５０は、第１、第２、および第３の小規模セル１６４、１６６、および１６８と第１、第２、および第３のＷＴＲＵ１０２ｄ〜１０２ｆを含むことができる。マクロセルＷＴＲＵ１０２ａ〜１０２ｃと同様に、第１、第２、および第３のＷＴＲＵ１０２ｄ〜１０２ｆは、複数のアンテナを含むか、または複数のアンテナに通信可能に結合されてもよい。

第１、第２、および第３の小規模セル１６４、１６６、および１６８の各々は、たとえばマイクロセル、ピコセル、フェムトセルなど（以下まとめて「フェムトセル」と呼ぶ）のいずれであってもよい。第１、第２、および第３のフェムトセル１６４、１６６、および１６８はそれぞれの基地局１１４ｄ〜１１４ｆを含んでもよい。これらのフェムトセル基地局１１４ｄ〜１１４ｆは、それぞれ対応するサービスエリア１７０、１７２、および１７４を区画するように構成されたそれぞれの複数のアンテナを含むか、または複数のアンテナに通信可能に結合されてもよい。

第１、第２、および第３のＷＴＲＵ１０２ｄ〜１０２ｆはそれぞれ、第１、第２、および第３のサービスエリア１７０、１７２、および１７４内に配設されてもよい。第１、第２、および第３のＷＴＲＵ１０２ｄ〜１０２ｆがそのようなエリア内に位置する場合、もちろんＷＴＲＵ（「フェムトセルＷＴＲＵ」）１０２ｄ〜１０２ｆがそれぞれ第１、第２、および第３のフェムトセル基地局１１４ｄ〜１１４ｆに関連付けられる許可を有すると仮定した場合に、ＷＴＲＵ１０２ｄ〜１０２ｆはそのように関連付けられることが可能である。第１、第２、および第３のフェムトセル基地局１１４ｄ〜１１４ｆと第１、第２、および第３のフェムトセルＷＴＲＵ１０２ｄ〜１０２ｆは、関連付けられた後、そのような通信の送信に共通の時間および周波数のリソースを使用して通信を交換することができる。

第１のフェムトセル１６４は、第１のフェムトセルのサービスエリア１７０を第１のマクロセルのサービスエリア１５８（の一部または全体）と重ね合わせるほど十分に第１のマクロセル１５２の近くに配設されてもよい。そのような重なり合い、かつ第１のマクロセル１５２と第１のフェムトセル１６４の両方が共通の時間および周波数のリソースを送信に使用するように構成されているので、第１のマクロセル１５２と第１のフェムトセル１６４は、そのような送信の取扱いに対して対（「第１のマクロ／フェムト対」）１７６として動作する。

第２のフェムトセル１６６は、第２のフェムトセルのサービスエリア１７２を第２のマクロセルのサービスエリア１６０（の一部または全体）と重ね合わせるほど十分に第２のマクロセル１５４の近くに配設されてもよい。この重なり合い、かつ第２のマクロセル１５４と第２のフェムトセル１６６の両方が共通の時間および周波数のリソースを送信に使用するように構成されているので、第２のマクロセル１５４と第２のフェムトセル１６６は送信の取扱いに対して対（「第２のマクロ／フェムト対」）１７８として動作する。

第３のフェムトセル１６８は、第３のフェムトセルのサービスエリア１７４を第３のマクロセルのサービスエリア１６２（の一部または全体）と重ね合わせるほど十分に第３のマクロセル１５６の近くに配設されてもよい。そのように重なり合い、かつ第３のマクロセル１５６と第３のフェムトセル１６８の両方が共通の時間および周波数のリソースを送信に使用するように構成されているので、第３のマクロセル１５６と第３のフェムトセル１６８は送信の取扱いに対して対（「第３のマクロ／フェムト対」）１８０として動作する。

以下により詳しく説明するように、第１、第２、および第３のマクロ／フェムト対１７６、１７８、および１８０は、一緒に、そのような第１、第２、および第３のマクロ／フェムト対１７６、１７８、および１８０間の干渉（すなわち、セル間干渉）の管理を容易にするようにＣｏＭＰセットを形成する。以下により詳しく説明するように、マクロセル基地局およびフェムトセル基地局１１４ａ〜１１４ｆのうちのいくつかまたはすべては、ＷＴＲＵ１０２ａ〜１０２ｆの選択を行う際およびＣｏＭＰセットのスループット、たとえば加重和スループットを最大にするように（第１、第２、および第３のマクロ／フェムト対１７６、１７８、および１８０によって実施される）１つまたは複数のプレコーディング方式を決定する際に互いに協調する。たとえば、第１、第２、および第３のマクロ／フェムト対１７６、１７８、および１８０の各対内で、干渉キャンセルによるマルチレート符号化を実施してマクロ／フェムト対のＩＣＩ（「相互ＩＣＩ」）を除去してもよく、他のプレコーディング方式を実施してＣｏＭＰセット内のＩＣＩを除去または軽減してもよい。

いくつかの例では、もちろんフェムトセルＷＴＲＵ１０２ｄ〜１０２ｆがそれぞれ第１、第２、および第３のマクロセル基地局１１４ａ〜１１４ｃに関連付けられる許可を有すると仮定した場合に、これらのＷＴＲＵ１０２ｄ〜１０２ｆはそのように関連付けられることが可能である。そのような関連付けは、フェムトセル基地局１１４ｄ〜１１４ｆとの関連付けに代わるかまたはフェムトセル基地局１１４ｄ〜１１４ｆとの関連付けに付加されるものであってもよい。いくつかの例では、フェムトセル基地局１１４ｄ〜１１４ｆのいずれかはクローズドアクセスフェムトセルであってもよい。クローズドアクセスフェムトセルを有する対応するマクロ／フェムト対１７６〜１８０において、対応するマクロセルＷＴＲＵ１０２ａ〜１０２ｃは、対応するマクロセル基地局１１４ａのみに関連付けることができる。しかし、フェムトセルＷＴＲＵ１０２ｄ〜１０２ｆは、それぞれのマクロ／フェムト対１７６〜１８０のフェムトセル基地局とフェムトセル基地局１１４ａ〜１１４ｆのいずれかに関連付けられても、または両方に関連付けられてもよい。

ＨｅｔＮｅｔシステム１５０は、以下のようにモデル化され得る。

（ＨｅｔＮｅｔシステムモデル）
以下の節で使用される表記は以下のとおりである。すべてのボールド文字はベクトル（小文字）または行列（大文字）を示す。Ａ^T、Ａ^H、Ａ^-1、ｔｒ（Ａ）、Ｅ（Ａ）はそれぞれ、Ａの転置行列、共役転置行列、逆行列、跡、および期待値を表す。最大固有ベクトル｛Ａ｝は、エルミート行列Ａのドミナント（dominant）固有ベクトルを示す。Ｉ_aは、ランクａの恒等行列を示す。ａｎｇｌｅ（ａ）は、複素数ａの角度を示す。ｄｉａｇ｛．．．｝は、主対角線上に［．．．］を有する対角行列を示す。２つの組Ｓ_aおよびＳ_bについて、

が成立する。

ＣｏＭＰセット内のＢＳ指数の集合をＳと示す。したがって、ＣｏＭＰセット外のＢＳ指数の集合は、

である。一般性を失わずに、Ｓ内の干渉キャンセルによるマルチレート符号化における一対のマクロＢＳおよびフェムトＢＳについて検討し、それぞれｉ₁ ^thＢＳおよびｉ₂ ^thＢＳと示す。この場合、

であり、ｉ₁≠ｉ₂である。したがって、Ｓ内の他のＢＳのＢＳ指数の集合はＳ＼｛ｉ₁、ｉ₂｝である。第ｉのＢＳに関連するユーザ指数の集合をＵ_iと示す。マクロＢＳおよびフェムトＢＳはそれぞれ、

および

の送信アンテナを備え、マクロユーザおよびフェムトユーザはそれぞれ、

および

の受信アンテナを備える。したがって、第ｌのサブキャリアでは、ｊ₁番目のマクロユーザ

およびｊ₂番目のフェムトユーザ

における受信信号はそれぞれ次式のように表される。

上式において、次式が成立する。

は、ＢＳ_iからｊ番目のユーザへのｒ_j×ｔ_iチャネルである。

は、第ｌのサブキャリアにおけるＢＳ_iにおける電力上界である。

は、ＢＳ_iによって送信されるｔ_i×ｌ送信コードワードであり、

を満たす。

は、ＢＳ_iによって使用されるｔ_i×ｍ_iの正規化されたプレコーダであり、電力制約

を満たす。ここで、ｍ_iは、ＢＳ_iによって送信されるデータストリームの数である。説明の都合上、プレコーダは

と表され得、ここで、

および

はそれぞれ、第ｌのサブキャリアにおける正規化された共通プレコーダおよび専用プレコーダであり、電力制約

および

を満たす。ここで、

および

はそれぞれ、第ｌのサブキャリアにおいて共通部分および個別部分に割り当てられる電力比である。Ｕ_iは、第ｉのＢＳに関連するユーザのユーザ指数の集合である。

は、ｊ番目のユーザにおける（ＢＳ自体のＢＳと対をなすＢＳからの干渉以外のすべての受信される干渉および雑音の原因となる）ｒ_j×ｌの対外干渉および雑音ベクトルである。（２）では、第１の項が、ＣｏＭＰセット内の調整によって最小限に抑えることができる、ＣｏＭＰセット内のＢＳからの干渉を表すことに留意されたい。一方、最後の２つの項は、ＣｏＭＰセット内の調整では最小限に抑えることのできない、ＣｏＭＰセット外のＢＳからの干渉および

、すなわちｒ_j×ｌの雑音ベクトルである。この雑音は、ホワイトガウスと仮定され、その共分散行列は、すべてのｊおよびすべてのｌについて

として定義される。したがって、対外干渉および雑音共分散行列は次式のように表される。

干渉キャンセルによるマルチレート符号化を使用する実施形態では、対におけるＢＳ_iのインセット漏れ（すなわち、ＣｏＭＰセット内の他のセル内の選択されたユーザに干渉する漏れ）共分散行列も定義される。

上式において、

は、すべてのｉおよびｊについての、第ｉのＢＳからｊ番目のユーザまでのチャネルの送信空間共分散行列であり、

は、ｉ₃番目のＢＳにおける選択されたユーザ指数の集合であり、

である。

一実施形態では、１つのサブキャリアにおける２つの送信機／受信機対間のマルチレート符号化設計について考慮される。説明を明確にするために、２つのセルおよび１つのサブキャリアのみを分析し、セル１および２を参照し、上付き文字を省略することによって、表記を簡略化する。すなわち、表記の都合上、第ｌのサブキャリアの上付き文字ｌを省略し、設計におけるＢＳの対をそれぞれ１番目および２番目のＢＳと示し、それに対応するユーザをそれぞれ、１番目および２番目のユーザ（送信先）と示される。ＢＳ_iに関連する複数のユーザがいるとき、ユーザの各々がマルチレート符号化設計において１人ずつ検討され、表記の都合上、常に第ｉのユーザと呼ばれることに留意されたい。したがって、（１）は次式のように書き直すことができる。

ここで、ｙ_jは、ｊ番目のユーザにおけるｒ_j×ｌの受信ベクトルであり、ここで、ｉ、ｊ＝１、２である。Ｈ_jiは、ＢＳ_iからｊ番目のユーザへのｒ_j×ｔ_iのチャネルである。Ｐ_iは、ＢＳ_iにおける電力上界である。ｘ_iは、ＢＳ_iによって送信されるｔ_i×ｌの送信コードワードであり、

を満たし、ｉは１、２である。

は、ＢＳ_iによって使用されるｔ_i×ｍ_iの正規化されたプレコーダであり、電力制約ｔｒ（Ｗ_iＷ_i ^H）＝１を満たす。ここで、Ｗ_icおよびＷ_ipは、それぞれ、正規化された共通プレコーダおよび専用プレコーダであり、電力制約ｔｒ（Ｗ_icＷ_ic ^H）＝１およびｔｒ（Ｗ_ipＷ_ip ^H）＝１を満たし、ｍ_iは、ＢＳ_iによって送信されるデータストリームの数である。ここで、ａ_icおよび１−ａ_icは、それぞれ、共通部分および個別部分に割り当てられる電力比である。

は、共分散行列が

であるｊ番目（ｊ＝１、２）のユーザにおける（ＢＳ自体のＢＳと対をなすＢＳからの干渉以外のすべての受信される干渉および雑音の原因となる）対外干渉および雑音ベクトルである。ＢＳ_iのインセット漏れ共分散行列をＬ_iと示す。

（干渉キャンセルによるマルチレート符号化）
（符号化）
各送信元は、次式のように２つの独立した分割部分を送信する。

上式において、ｘ_1cおよびｘ_2cは、両方のユーザにおいて復号すべきコードワードであり、ｘ_1pおよびｘ_2pは、それぞれ専用のユーザ（「送信先」）Ｄ１（「第１のユーザ」）およびＤ２（「第２のユーザ」）でのみ復号されることが望ましい。ここで、「Ｄ」は送信先を表す。この送信方式を、一方の層が共通コードワードに割り当てられ、他方の層が専用コードワード送信に割り当てられる２層送信を使用する方式とみなすことができることに留意されたい。１つの層が共通コードワードまたは専用コードワードのいずれかに割り当てられる１層送信は、説明されてきた特殊なケースである。復号制約によって、ｘ_1cおよびｘ_2cは共通コードワードとして示され、一方、ｘ_1pおよびｘ_2pは専用コードワードとして示される。

（復号）
メッセージ分割は、両方のユーザにおいて共通メッセージを復号し除去するのを可能にし、したがって、全体的な干渉の影響を軽減することによって利用される。各ユーザは、両方の送信機によって送信される共通メッセージを復号し、対応するコードワードを除去し、それによって、混信対雑音比（「ＩＮＲ」）が低下し、したがって、信号対干渉比（「ＳＩＮＲ」）および達成可能なレートが向上する。各ユーザは、共通コードワードを除去した後、ユーザの送信機が他方の送信機の個別部分を雑音とみなすことによって送信された専用コードワードを復号する。

（逐次復号による達成可能なサムレート）
両方のユーザにおいて共通メッセージｘ_1cおよびｘ_2cを復号することが望ましいので、各コードワードの復号順序は、コードワードの達成可能なレートを決定する。ユーザにおいてＭＭＳＥ受信機を利用すると、以下の各復号順序は異なる達成可能なレートをもたらす。

分割部分ごとに異なるＳＩＮＲ値をもたらす共通信号の４つの可能な復号順序がある。

Ｉ．第１のユーザにおいて：ｘ_1c→ｘ_2c、第２のユーザにおいて：ｘ_2c→ｘ_1c

ＩＩ．第１のユーザにおいて：ｘ_2c→ｘ_1c、第２のユーザにおいて：ｘ_1c→ｘ_2c

ＩＩＩ．第１のユーザにおいて：ｘ_1c→ｘ_2c、第２のユーザにおいて：ｘ_1c→ｘ_2c

ＩＶ．第１のユーザにおいて：ｘ_2c→ｘ_1c、第２のユーザにおいて：ｘ_2c→ｘ_1c

復号順序ごとに、ＭＭＳＥ復号によるＤｊ、ｊ＝１、２における共通メッセージｘ_ic（ｉ＝１、２）の最大レートは、

、

によって示され、次式のように算出されてもよい。

上式において、共通送信共分散行列は次式のように表される。

専用送信共分散行列は次式のように表される。

表Ａに示されているように、

が、復号順序ｏ、

についてｊ番目のユーザにおいてＷ_icを復号するときの雑音共分散行列および干渉共分散行列を示すことに留意されたい。

ここで、

、

、および

である。共通メッセージが両方のユーザにおいて復号されることが望ましいことに留意されたい。したがって、各復号順序における分割部分ごとの達成可能なレートは次式のように表される。

、

全体として、最大サムレートをもたらす最適復号順序ｏ^*は次式のように評価されてもよい。

共通コードワードｘ_1cおよびｘ_2cを復号し除去した後、Ｄ１およびＤ２はそれぞれ、専用コードワードｘ_1pおよびｘ_2pを復号する。ＭＭＳＥ復号を利用すると、専用コードワード、すなわちＤ１におけるｘ_1pおよびＤ２におけるｘ_2pの達成可能なレートは次式のように表される。

最後に、達成可能な総サムレートは次式のように表される。

達成可能なサムレートが（共通メッセージと専用メッセージの両方についての）プレコーダ設計と共通メッセージと専用メッセージとの間の電力割当て比によって決定されることに留意されたい。

（ランク限定送信の場合の干渉キャンセルによるマルチレート符号化）
各ＢＳが専用／共通分割部分ごとに最大限でも１つのデータストリームを送信するときの干渉キャンセルによるマルチレート符号化は、上述の干渉キャンセルによるマルチレート符号化の特殊ケースである。この特殊ケースでは、上述のレート式の他に、データストリームごとに代替レート式がある。表記の都合上、ｗ_1c、ｗ_1p、ｗ_2c、およびｗ_2pをそれぞれ、Ｗ_1c、Ｗ_1p、Ｗ_2c、およびＷ_2pのランク１に対応する要素として示す。

復号順序ごとに、ＭＭＳＥ復号を介したＤｊ、ｊ＝１、２における共通メッセージｘ_ic（ｉ＝１、２）のＳＩＮＲは、

、

によって示され、次式のように算出されてもよい。

したがって、各ユーザにおける分割部分ごとの達成可能なレートも次式のように表される。

各復号順序における分割部分ごとの達成可能なレートは上式のように与えられる。

共通コードワードｘ_1cおよびｘ_2cを復号し除去した後、Ｄ１およびＤ２は、それぞれ、専用コードワードｘ_1pおよびｘ_2pを復号する。ＭＭＳＥ復号を利用すると、専用コードワード、すなわちＤ１におけるｘ_1pおよびＤ２におけるｘ_2pの達成可能なレートは次式のように表される。

次に、専用コードワードの達成可能なレートも次式のように表される。

次に、図１Ｅを参照すると、通信システム１００のＨｅｔＮｅｔシステム１５０の例示的なマクロ／フェムト対ならびに関連するマクロセルＷＴＲＵおよびフェムトセルＷＴＲＵを示すブロック図が示されている。説明の都合上、図１Ｅの各要素について、以下に第１のマクロ／フェムト対１７６ならびにマクロセルＷＴＲＵ１０２ａおよびフェムトセルＷＴＲＵ１０２ｄを参照して説明する。示すように、マクロセル基地局１１４ａは、共通プレコーダ（「マクロＢＳ共通プレコーダ」）１８２と専用プレコーダ（「マクロＢＳ専用プレコーダ」）１８４とを含む。マクロセルＷＴＲＵ１０２ａは、共通プレコーダ（「マクロＷＴＲＵ共通プレコーダ」）１８６と専用プレコーダ（「マクロＷＴＲＵ専用プレコーダ」）１８８も含む。フェムトセル基地局１１４ｂおよびフェムトセルＷＴＲＵ１０２ｄはそれぞれ、マクロセル基地局１１４ａおよびＷＴＲＵ１０２ａと同じまたは同様の構成である。

図１Ｆは、マクロ／フェムト対１７６〜１８０のいずれかとすることができる例示的なマクロ／フェムト対を、通信システム１００のＨｅｔＮｅｔシステム１５０の関連するマクロセルＷＴＲＵおよびフェムトセルＷＴＲＵと一緒に示すブロック図である。説明の都合上、図１Ｆの各要素について、以下に第１のマクロ／フェムト対１７６ならびにマクロセルＷＴＲＵ１０２ａおよびフェムトセルＷＴＲＵ１０２ｄを参照して説明する。第１のマクロ／フェムト対１７６とマクロセルＷＴＲＵ１０２ａおよびフェムトセルＷＴＲＵ１０２ｄとの間に干渉チャネル１２０が配設されている。

特に、メッセージ分割および重畳符号化に基づく干渉管理（「ＩＭ」）を使用して、セル間干渉（「ＩＣＩ」）を受ける１つまたは複数のインターフェースを受信信号から逐次除去することによって、ＨｅｔＮｅｔシステム１５０などのマルチセルネットワークの物理層で行われる、マルチセルネットワークにおけるセル間干渉（「ＩＣＩ」）の軽減を実施する実施形態が開示される。ＩＭは、ＬＴＥおよびＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ（「ＬＴＥ−ＣｏＭＰ」）において定義される多地点協調技術と同様な一種の多地点協調（「ＣｏＭＰ」）技術とみなされてもよい。しかし、ＩＭはＬＴＥおよび／またはＬＴＥ ａｄｖａｎｃｅｄに限定されない。ＩＭは、ＣｏＭＰ送信（すなわち、マルチセルＨｅｔＮｅｔ下りリンク）またはＣｏＭＰ受信（すなわち、マルチセルＨｅｔＮｅｔ上りリンク）で使用されてもよい。

ＩＭは、（ＭＳ技術を使用しない場合と比較して）ＨｅｔＮｅｔシステム１５０の性能を向上させ、その際に、ＨｅｔＮｅｔシステム１５０および／またはその他のマルチセルネットワークのマクロセル基地局およびフェムトセル基地局１１４ａ〜１１４ｆの送信機／トランシーバ（まとめて「送信機」と呼ぶ）間の（たとえば、データを共有しない）最低限の協調を使用する。

（干渉管理の適用可能性）
第１に、ＩＭは、セル間干渉（「ＩＣＩ」）がＨｅｔＮｅｔシステム１５０などのマルチセルネットワークに存在するときには常に適用可能である。ＩＣＩは概して、マルチセルネットワークで見られる。本明細書では、マルチセルネットワークは、複数のセルを備えるネットワークを指し、各セルは少なくとも１つの送信機と１つの受信機とを有し、異なるセルにおける送信は、重複した時間リソースおよび周波数リソース（すなわち、非零周波数再利用率を有する同時送信）を使用する。したがって、マルチセルネットワークでは、受信機は、同じ時間および周波数リソースを使用して送信を行う他のセルの送信機によって干渉される。そのような干渉をＩＣＩと呼ぶ。マルチセルシステムでは、異なるセルでの送信が同じ時間および周波数リソースを使用しない（すなわち、異なるセルでの送信が同時に行われないかまたはシステムの周波数再利用率が零である）場合、ＩＭを適用できないことがある。

第２に、ＩＭは、マルチセル同種ネットワークとマルチセルヘテロジニアスネットワークの両方で適用可能である。ＩＭの機能は、マルチセル同種とマルチセル異種の両方について同じであってもよいが、受信機からフィードバックされる情報（「フィードバック情報」）および送信機同士の間の協調は、同種ネットワークとヘテロジニアスネットワークとで異なるように実施されてもよい。

第３に、ＩＭは、マルチセル上りリンクとマルチセル下りリンクの両方における送信に適用可能である。しかし、本明細書で説明する例の大部分は、マルチセル下りリンクでの送信に関する例である。

第４に、ＩＭは、ｓｉｎｇｌｅ−ｉｎｐｕｔ ｓｉｎｇｌｅ−ｏｕｔｐｕｔ（「ＳＩＳＯ」）および／またはｍｕｌｔｉｐｌｅ−ｉｎｐｕｔ ｍｕｌｔｉｐｌｅ−ｏｕｔｐｕｔ（「ＭＩＭＯ」）を使用して行われる送信に適用可能である。しかし、本明細書で説明する例の大部分は、ＭＩＭＯを使用する送信に関する例である。

第５に、ＩＭは様々なＩＣＩレベルの領域に適用可能である。特に、ＩＭは、強いＩＣＩの領域および中程度のＩＣＩの領域で最も有利であり、すなわちＩＣＩが雑音レベルよりも（ずっと）強いときに最も有利であり得る。ＩＭは、弱いＩＣＩの領域でも有利であり、すなわち、ＩＣＩが雑音レベルをわずかに超えるときにも有利である。極めて弱いＩＣＩの領域（すなわち、ＩＣＩが雑音レベル以下である領域）では、ＩＭはこの極めて弱い領域において利点をもたらすことができる。しかし、マルチセルネットワークは、協調ビームフォーミング（「ＣＢＦ」）のような、別の技術に基づくＩＭに依存することがある。しかし、ＣＢＦは、重畳符号化ベースのＩＭの特殊ケースとみなされてもよい。

第６に、事実上ＭＩＭＯ技術であるＩＭは、空間時間符号化によって実施されてもよい。ＩＭは、時分割多重化（「ＴＤＭ」）システムおよび周波数分割多重化（「ＦＤＭ」）システムにも適用可能である。

最後に、ＩＭでは、物理層における処理が重要である。より高次の層における制御および協調が必要になることもある。それに加えておよび／またはその代わりに、ＩＭをハイブリッド自動再送要求（「ＨＡＲＱ」）と組み合わせてもよい。

ＩＭは、ＬＴＥのような実用的なシステムおよび標準に有利である。第１に、ＬＴＥに関する限り、同種ネットワークまたはＨｅｔＮｅｔのセルエッジで行動する（したがって、強いＩＣＩまたは中程度のＩＣＩを受ける）ユーザ（「セルエッジユーザ」）の場合、ＩＣＩ除去は、物理層ではＣＢＦ、電力制御、周波数再利用率の低減、または時間領域サイレンシングなどによって実施され、媒体アクセス制御（「ＭＡＣ」）層ではキャリアアグリゲーションによって実施される。これらのＩＣＩ除去技術のうちで、性能を顕著に向上させた技術はない。しかし、ＩＭ技術は、このようなセルエッジユーザに関する性能を顕著に向上させることが分かっている。

第２に、ＬＴＥにおける現在のＩＣＩ除去技術は、送信側のＩＣＩ除去機能に依存し、受信側の潜在的なＩＣＩ除去機能は考慮されない。最近、下りリンクにおけるユーザ側ＩＣＩ除去の概念が議論されているが、ＩＣＩ除去方式は提案されておらず、ＬＴＥ標準にユーザ側ＩＣＩ除去仕様が導入されたこともない。ＩＭは、ＩＣＩの新規の受信側除去を実現し、顕著な利点をもたらす。

上記に指摘したように、ＩＭは、受信側での干渉の作用を軽減することによってＨｅｔＮｅｔシステム１５０およびその他のマルチセルネットワークの性能（たとえば、スループット）を向上させ、その際に、送信側での協調を最低限に抑える（すなわち、基地局同士の間でユーザデータを共有しない）。ＬＴＥ Ｒｅｌ．８および１０に定義された現在の多時点協調（「ＣｏＭＰ」）方式によってこの目標を実現することはできない。ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｄ ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ／ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｄ ｂｅａｍｆｏｒｍｉｎｇ（「ＣＳ／ＣＢ」）方式は、強い干渉に対処する際に性能が大幅に低下する。一方、ＪＴ／ＪＰは基地局同士の間のデータ共有を必要とする。この目標を実現するには、新規のＣｏＭＰ方式を含めるべきである。

新規のＣｏＭＰ方式において、ＩＭでは、干渉キャンセルの実質的な利点を得るために、最小二乗誤差逐次干渉キャンセル（「ＭＭＳＥ−ＳＩＣ」）受信機および／または最尤（「ＭＬ」）受信機のような高度な受信機を利用して、干渉を軽減することが必要になることがある。しかし、ＬＴＥ Ｒｅｌ．８および１０では、下りリンクのユーザでそのような高度な受信機を利用しておらず、また、上りリンクの基地局にもこのような高度な受信機の使用および性能評価は含まれていない。ＬＴＥでは高度な受信機も受信機でのＳＩＣも仮定されていない。下りリンクにおいて高度な受信機およびＳＩＣを使用するユーザの機能に関する情報が基地局にフィードバックされることはない。

本明細書で説明するＣｏＭＰ方式では、送信レート、プレコーディング、電力割当てのような送信信号の送信パラメータをあるチャネル状態情報（「ＣＳＩ」）の知識に基づいて求めてもよい。送信機はあるフィードバックおよびフィードフォワード機構を使用してもよく、それによって、送信機は、干渉キャンセルを目的として送信機と受信機の両方に知られる。しかし、現在のＬＴＥ Ｒｅｌ．８および１０で定義されているＣＳＩフィードバックは、本明細書で説明するＣｏＭＰ方式に十分ではなく、現在のＬＴＥ Ｒｅｌ．８および１０のフィードバック／フィードフォワードに送信パラメータは定義されていない。

ネットワークは、任意の数の送信ノード、受信ノード、送信アンテナ、および受信アンテナを含む。送信機／受信機対のいくつかは同じリソースブロック（すなわち、たとえば、周波数再利用率が１の時間リソースおよび周波数リソース）で動作し、それによって、対応する受信機の性能が干渉によって低下する。したがって、送信機は新規の送信方式を使用して送信先での干渉の作用を軽減する。以下に新規の送信方式および例について概略的に説明する。これらの例では、送信機の各々に２本のアンテナがあり、受信機ノードの各々に２本のアンテナがあり、合計で２つの送信ノードおよび２つの受信ノードがあると仮定する。諸実施形態が任意の数のアンテナを有する任意の数の送信ノードおよび受信ノードを有する任意の無線システムに適用可能であってもよいことに留意されたい。

第１に、受信側干渉キャンセルを可能にするために、受信側で高度な受信機（最尤（「ＭＬ」）受信機および最小二乗誤差逐次干渉キャンセル（「ＭＭＳＥ−ＳＩＣ」）受信機など）が使用されていると仮定する。受信機は、受信機での複雑さの限界に応じて、逐次復号および／またはジョイントデコーディングを使用して、受信されたコードワードを復号してもよい。

第２に、各送信機は、（所望の受信機の各々への）そのメッセージを少なくとも１つの層に分割する。各層のメッセージは相関付けられてもまたは相関付けられなくてもよい。様々なレートの変調符号化方式（「ＭＣＳ」）を使用して異なる層を符号化し変調してもよい。様々な送信電力およびＭＩＭＯプレコーダを異なる層に使用してもよい。すべての層または一部の層を同じ物理チャネルを介して送信してもよい。

１つの送信機におけるメッセージ分割（すなわち、電力割当て、プレコーダ、およびＭＣＳなどの決定）を他の送信機におけるメッセージ分割とは独立に行ってもよいし行わなくてもよい。

１つの送信機におけるメッセージ分割を、完全なチャネル状態情報または限定されたチャネル状態情報（「ＣＳＩ」）に基づいて行ってもよい。ＣＳＩは、フィードバック機構に応じて、チャネルの短期統計または長期統計をＣＳＩの所望の受信機に転送し、各チャネルをＣＳＩの干渉する受信機に転送する。メッセージ分割の多層送信は、特定の送信機が受ける干渉の作用を最小限に抑えるようにいくつかまたはすべての層を干渉する受信機によって復号できるように設計される。

第３に、各受信機は、多層干渉および多層の所望の信号を見ることができる。受信機には、その所望の信号のすべての層、および干渉のいくつかまたはすべての層に使用される電力割当て、プレコーダ、およびＭＣＳが通知される。

受信機は、逐次干渉キャンセル（「ＳＩＣ」）によって、受信機の所望の信号の信号強度およびデータ転送レートならびにすべての層に応じて、いくつかまたはすべての干渉層を復号することができる。

逐次復号の場合、復号順序は、和スループット、最大最小スループット、公平性などのような全体的な目的の機能が最適化されるように選択されてもよい。受信機は、反復ＳＩＣを実行することが可能である場合、反復ＳＩＣを使用して受信機の所望の信号のできるだけ多くの層を復号することができる。干渉の層のＳＩＣは日和見的なものでもよくまたは日和見的なものでなくてもよく、それによって、各受信機は干渉層を日和見的に復号し、したがって、干渉する送信機と受信機の対同士の間の協調を最低限に抑える。

最後に、開示される方式は、ＨＡＲＱと組合せ可能である。各送信機において、その所望の受信機で復号されない層は再送されてもよく、その所望の受信機で復号されるが干渉する受信機のいくつかでは復号されず除去されない層は、再送されてもよいしまたは再送されなくてもよい。

（実施例（下りリンク２送信機／受信機対ケース））
図２は、一実施形態による２送信機／受信機対ケースにおけるメッセージ分割の例を示す。各送信機（たとえば、拡張ＮｏｄｅＢ（ｅＮＢ））は、そのメッセージを図２に示すようにｘ１＝（ｘ１ｃ、ｘｌｐ）、ｘ２＝（ｘ２ｃ、ｘ２ｐ）などの共通部分および個別部分に分割する。各部分は、それ自体のＭＣＳおよび巡回冗長検査（「ＣＲＣ」）、ならびに場合によってはその部分自体のプレコーディングおよび電力レベルを含む別個のコードワードである。共通部分は、対象となる受信機以外の１つまたは複数の他の受信機（たとえば、ＷＴＲＵ）によって復号できるように設計される。これらの部分は、適切にプレコーディングされた後、たとえば重畳符号化および／または空間多重化を使用して一緒に送信される。各受信機での干渉キャンセルは、干渉する送信機の共通部分を復号し、対応する信号（ｘ１ｃ、ｘ２ｃ）を受信信号全体から減じることによって使用される。

（ハイレベルシステム動作）
図３は、一実施形態によるＨｅｔＮｅｔにおける干渉軽減を実施するためのシステムの例示的な動作を示すフローチャートである。動作は、ＣｏＭＰセットを決定することから始まり、この場合、一群のｅＮＢがＣｏＭＰセットを形成し、チャネル条件に応じてｅＮＢの送信を協調する。ＣｏＭＰセットは、ＷＴＲＵごとにネットワークを中心として決定されてもよい。

各ＷＴＲＵは、ＣｏＭＰセット内のサービングｅＮＢおよびその他のｅＮＢからチャネルのチャネル状態情報（「ＣＳＩ」）を測定する。各ＷＴＲＵは、ＣＳＩを処理し、処理に応じてサービングｅＮＢにＣＳＩをフィードバックする。ＣＳＩは、ＣｏＭＰセット内のすべてのｅＮＢの間で共有されてもよい。

ネットワーク（より具体的には、１つまたは複数のネットワークスケジューリングノード）は、ＣＳＩに基づいて、データを受信すべき１つまたは複数のＷＴＲＵを選択することを含む、より一般化されたスケジューリング決定を行い、送信パラメータ（プレコーディング行列、電力割当て、ＷＴＲＵがＭＳを使用するかどうかの情報、共通部分と個別部分の両方についてのＭＣＳ）が決定される。

スケジューリングプロセスは、集中的または分散的のいずれかで実施されてもよい。ＷＴＲＵのデータ検出を容易にするために、送信パラメータは、下りリンク制御チャネル（たとえば、物理下りリンク制御チャネル（「ＰＤＣＣＨ」））を介してスケジューリングされたＷＴＲＵにも送信される。

各ＷＴＲＵはまず、共通部分を復号し（ＷＴＲＵ自体のデータと干渉データの両方）、受信信号から共通部分を除去する。最後に、ＷＴＲＵの専用データが復号される。復号された各データストリームにＣＲＣ検査が適用される。したがって、１つまたは複数の肯定応答信号／否定応答信号（「ＡＣＫ／ＮＡＣＫ」）がＷＴＲＵのサービングｅＮＢにフィードバックされ、サービングｅＮＢはＡＣＫ／ＮＡＣＫフィードバックをスケジューリングにおける入力として受け取る。

上述の手順は、従来のシステムに一般的な手順であってもよい。しかし、ＭＳでは独特な送信構成が使用されるので、特殊な処理をある手順に適用してもよい。特殊な処理が適用される手順が以下に開示される。

（ＷＴＲＵ機能の識別）
ＭＳ送信では、データ検出を確実に成功させるためにＭＬまたはＭＭＳＥ−ＳＩＣのようなあるＷＴＲＵ受信機機能が必要になるので、ＷＴＲＵはネットワークにその機能を通知してもよい。新しいＷＴＲＵ範疇を導入してもよく、このＷＴＲＵ範疇は、ＷＴＲＵがいつネットワークに登録されるかをネットワークに通知させる。代替として、ＷＴＲＵは、ＭＬ機能またはＭＭＳＥ−ＳＩＣ機能のようなＷＴＲＵの機能を、たとえば、上りリンク制御フォーマットを介してネットワークに暗黙的に示すことによって、半動的にネットワークに示してもよい。ＭＬ／ＭＭＳＥ−ＳＩＣ機能を有するＷＴＲＵは、従来のＷＴＲＵが送信する上りリンク制御メッセージとは異なる上りリンク制御メッセージを送信することができるので、ＷＴＲＵ範疇を暗黙的に識別することができる。

干渉（干渉信号の共通部分）検出および除去は追加の電力を消費し得るので、ＷＴＲＵは、そのＷＴＲＵにおける電力消費量を低減させるような機能を有さないことをネットワークに示すことを決定してもよい。

（上りリンクフィードバック設計）
上りリンク制御チャネルを使用して干渉管理を実施してもよい。マクロＵＥがフェムト局に対して遮断され、マクロｅＮＢに接続されると、マクロＵＥの上りリンク送信はＨｅＮＢ受信に強く干渉することがある。この問題を軽減するには、上りリンク制御情報をフェムトｅＮＢおよびマクロｅＮＢに別個に送信される２つの部分に分割すればよい。ＨＡＲＱ関連情報のような上りリンク制御情報の一部は、時間の制約が非常に厳しく、過度のレイテンシを避けるべきである。同様に、レイテンシはＵＥバッファサイズに影響を与えることがある。ＣＳＩのような他の情報は、時間の制約がそれほど厳しくない。時間の制約が厳しい情報は、その送信先（たとえば、マクロｅＮＢ）へ直接経路指定されてもよい。時間の制約が厳しくない情報は、それぞれフェムトセルに経路指定され、バックホールを介してマクロｅＮＢに転送されてもよい。

各ＷＴＲＵは、ＷＴＲＵとサービングセルとの間のＣＳＩを測定しフィードバックしてもよい。さらに、ＷＴＲＵは、そのＷＴＲＵとＣｏＭＰセット内のすべての近傍のセルとの間のＣＳＩを測定しフィードバックしてもよい。フィードバックのオーバヘッドを低減させるために、直接量子化、またはコードブックベースの量子化などを介してＣＳＩを量子化してもよい。代替として、ＷＴＲＵは、プレコーディング行列指数（「ＰＭＩ」）をＷＴＲＵ自体のサービングセルにフィードバックし、サービングｅＮＢでプレコーディング行列を使用することを示唆してもよい。さらに、ＷＴＲＵは、ＣｏＭＰセット内の近傍のセルによって使用すべきかまたは避けるべき所望のプレコーディング行列をフィードバックしてもよい。

各ＷＴＲＵは、ＣＳＩフィードバックだけでなく、チャネル品質指標（「ＣＱＩ」）をフィードバックしてもよい。ＭＳでは、雑音に非優位干渉電力を加えた値（総信号電力からＣｏＭＰセット内のすべてのｅＮＢからの信号電力を減じた値）をフィードバックすることが望ましいことがある。

ｅＮＢがＭＣＳを適切に割り当てるのに必要になることがある別の種類の情報があってもよい。ＷＴＲＵは、干渉するチャネルに関するＷＴＲＵのチャネル推定値の精度を推定することができる。

一般化されたスケジューリング−スケジューリングプロセスは集中的または分散的に実施されてもよい。集中方法の一例では、ＣｏＭＰセット内のすべてのｅＮＢが共同でスケジューリングの決定（ＷＴＲＵの選択と、ＷＴＲＵごとの共通部分および個別部分についてのプレコーディング行列、電力割当て、およびＭＣＳ割当てなどを含む）を行ってもよい。そのような方法では、各ＷＴＲＵは、そのサービングｅＮＢおよびそれ以外のｅＮＢを含むＣｏＭＰセット内のすべてのｅＮＢからのチャネル応答を測定する。ｅＮＢは、次いで、そのチャネル情報をバックホールを介したデータ転送によって共有してもよい。各ｅＮＢは、次いで、それ自体のＷＴＲＵおよび他のセル内のＷＴＲＵのチャネルの完全な知識を有することができる。１つのｅＮＢは、次いで、中央コントローラのように動作し、すべてのセルについてスケジューリングの決定を下し、決定をＣｏＭＰセット内のあらゆるｅＮＢに転送してもよい。そのような手法は場合によっては最高の性能を実現することができる。しかし、非常に複雑な手法になる。

代替として、分散方法の一例では、まず各ｅＮＢがそれ自体のスケジューリングの決定（それ自体のＷＴＲＵの選択と、ＷＴＲＵごとの共通部分および個別部分についてのプレコーダ行列、電力割当て、およびＭＣＳ割当てなどを含む）を下す。すべてのｅＮＢがそのスケジューリングの決定およびＣＳＩ情報を共有した後、他のｅＮＢによる決定が分かるように１組の規則が確立されると仮定する場合、各ｅＮＢは、そのスケジューリングの決定に対する更新を分散的に判定してもよい。

いくつかのシナリオでは、（ｅＮＢ情報交換に起因して）決定レイテンシを短縮することが可能であってもよい。たとえば、異種構成では、複数のフェムト局がマクロセル内に配置され、マクロｅＮＢがＷＴＲＵの選択をブロードキャストし、フォーマットの選択を特別な下りリンク制御チャネルを介して事前に送信することが望ましい場合がある。マクロｅＮＢは、フェムトセルからの干渉を回避するために、フェムトに送信を許可するためのある基準をブロードキャストしてもよい。

上記のスケジューリングの例では、スケジューリング作成の閉ループを仮定する場合、スケジューリングを集約的に行ってもまたは分散的に反復的に行ってもよい。スケジューリング作成の開ループを仮定する場合、ＣｏＭＰセット内の各ｅＮＢは、この場合もそのスケジューリングの決定を他のｅＮＢに通知してもよく、各ｅＮＢはスケジューリングの決定を認識的に下してもよい。

（ＰＭＩフィードバックに基づくメッセージ分割）
ＰＭＩフィードバックに基づくＭＳは様々な方法で行うことができる。例示的な一手法では、所望のチャネルのＰＭＩまたは干渉するチャネルの「最悪一致」指標（「ＷＭＩ」）（すなわち、最も顕著な干渉を生じさせるＰＭＩ）を量子化されたＣＳＩとみなしてもよい（たとえば、ＰＭＩによって表される行列の共役転置行列は量子化されたチャネルに比例するとみなされる）。この仮定では、選択されるＰＭＩは、チャネルの整合フィルタに基づいて選択される。ｅＮＢでは、ＰＭＩから導出されたチャネルが真のＣＳＩと同様に使用される。次いで、共通部分および個別部分のプレコーディング行列、電力割当て、およびＭＣＳ割当てなどの送信フォーマットを決定してもよい。ただし、ＰＭＩ、ランク指標（「ＲＩ」）、およびＣＱＩフィードバックは、チャネルの明示的な推定値として十分でないことがある。追加のフィードバックが必要になることもある。追加のフィードバックは、様々な選択のフィードバックでもよい。追加のフィードバックの２つの例が以下に開示される。

チャネルは、以下のようにＰＭＩフィードバックおよびＲＩフィードバックに基づいて推定される。

上式において、βは求めるべき正数の実数のスカラーであり、ＦはＰＭＩおよびＲＩによって求められるフィードバックされるプレコーダであり、（）^*は共役転置行列である。

ＲＩが１である場合、Ｈはランク不足である。ランク１送信とランク２送信の両方のＰＭＩがフィードバックされる場合、チャネル推定を向上させることができる。たとえば推定されるチャネルは、ランク１送信とランク２送信の両方に基づく推定チャネルの線形結合であってもよい。チャネル推定がフィードバックされるＰＭＩおよびＲＩに基づいて行われる場合、フィードバックされる追加の情報に基づいてβを推定することができる。一実施形態によれば、βは次式のように推定されてもよい。

βは、ｅＮＢで算出され、量子化され、直接フィードバックされてもよい。この場合、雑音に非優位干渉電力を加えた値（総信号電力からＣｏＭＰセット内のすべてのｅＮＢからの信号電力を減じた値）を量子化しフィードバックしてもよい。

別の実施形態によれば、βは直接フィードバックされなくてもよく、その代わりにα値および対応するデルタＣＱＩをフィードバックしてもよい。αは、除去される干渉の部分（ＣｏＭＰセット内の各ｅＮＢからの干渉）であり、デルタＣＱＩは、干渉のこの部分が除去された場合の対応するＣＱＩである。受信信号対干渉雑音比（「ＳＩＮＲ」）およびデルタＳＩＮＲは、ＣＱＩフィードバックおよびデルタＣＱＩフィードバックに基づいて推定されてもよい。以下のように、推定されたＳＩＮＲおよびデルタＳＩＮＲに

を代入する。

および

上式において、Ｐ₁およびＮ₀はそれぞれ、干渉電力および雑音電力を示す。上記の数式を解くことによって、βと干渉電力の両方を算出することができる。雑音に非優位干渉電力を加えた値も、雑音電力に干渉電力を加えて推定された優位干渉電力を減じた値として推定される。推定される優位干渉電力は、ＣｏＭＰセット内の各ｅＮＢのランダムビームフォーミングに基づいてもよい。複数の（α、デルタＣＱＩ）の組をフィードバックする場合、推定を向上させることができる。

別の例示的な手法では、所望のチャネルの１つまたは複数のＰＭＩ、干渉するチャネルの１つまたは複数のＷＭＩ、または干渉するチャネルの１つまたは複数の「最良一致」指標（「ＢＭＩ」）、すなわち干渉が最も弱くなるＰＭＩを様々な方法で使用することができる。第１に、共通部分用のプレコーダの選択は、（セル内のＷＴＲＵへの）所望チャネルに１つまたは複数のＰＭＩを使用することと他のセル内のＷＴＲＵに１つまたは複数のＷＭＩを使用することとのトレードオフである。

第２に、個別部分のプレコーダの選択は、（セル内のＷＴＲＵへの）所望チャネルに１つまたは複数のＰＭＩを使用することと他のセル内のＷＴＲＵに１つまたは複数のＢＭＩを使用することとのトレードオフである。同じｅＮＢにおけるデータの共通部分および個別部分のプレコーダの選択は、サムレートを最大にすることと個別部分の共通部分への干渉を低減させることとのトレードオフである。他の一般的な規則を適用してもよい。トレードオフ（共通部分および個別部分用のプレコーダの設計）は実装形態によって決まる。

さらなる実施形態では、各ＵＥにおいて、ｅＮＢ（およびしたがって、スケジューラ）で以下の数量が得られるようにあるＣＳＩがフィードバックされる。１）ＣｏＭＰセット内送信空間共分散行列、すなわち、ＵＥに対するＣｏＭＰセット内の各ｅＮＢからのチャネルの送信空間共分散行列。ｉ番目のｅＮＢからｊ番目のＵＥまでのチャネルの送信空間共分散行列は

として定義される。２）ＣｏＭＰセット外干渉および雑音電力。ＣｏＭＰセット外干渉および雑音共分散行列は、ＵＥに対するＣｏＭＰセット外のｅＮＢからの干渉の干渉共分散行列とＵＥにおける雑音共分散行列の和である。ＣｏＭＰセット外干渉および雑音電力は、ＣｏＭＰセット外干渉および雑音の平均電力であり、すなわち、ＣｏＭＰセット外干渉および雑音の共分散行列の対角要素の平均である。上述の数量がＭＳ技術の実現要素であることに留意されたい。これらの数量は明示的なＣＳＩフィードバック（たとえば、厳密な数量の量子化バージョンのフィードバック）または暗黙的なＣＳＩフィードバック（たとえば、ＲＩ、ＰＭＩ、ＣＱＩなどのフィードバックからの推定値）によって得ることができる。

（メッセージ分割を使用した干渉キャンセルのためのプレコーダ設計）
（プレコーダの設計の例）
干渉キャンセルによるマルチレート符号化設計用の実用的なプレコーダ設計が開示される。以下のことに留意されたい。第１に、実際のシステムでは、ベンチマーク方式（上述）の場合のような反復アルゴリズムは実施不能であることがある。したがって、それほど複雑ではないプレコーダ設計の方が魅力的である。したがって、閉形式プレコーダ設計を重視する。

第２に、実際のシステムでは、ジョイントデコーディングが有効化されないことがある。この場合、代わりに逐次復号を考慮すべきである。設計の複雑さを低下させるうえで、復号順序に依存しない一般的なプレコーダ設計の方が魅力的である。最後に、マルチセル環境におけるマルチレート符号化設計が考慮されているので、プレコーダ設計は、何らかの手段によって、一対のＢＳからＣｏＭＰセット内の他のセル内のユーザへの干渉を軽減すべきである。フェムトセルＢＳはサービスエリアが狭く、他のマクロセルに位置するユーザに対するフェムトセルＢＳの干渉を無視できることに留意されたい。したがって、フェムトセルＢＳは、対となるマクロセルＢＳに関連するマクロセルユーザを除いて、必ずしもユーザに対するフェムトセルＢＳの干渉を最小限に抑える必要はない。一方、マクロセルＢＳは、ＣｏＭＰセット内の他のセルのユーザに対するマクロセルＢＳの干渉を最小限に抑えることを試みるべきである。

以下では、干渉キャンセルによるマルチレート符号化用の電力最適化設計、専用プレコーダ設計、および共通プレコーダ設計が開示される。これらの設計は、明示されない場合は、各ノードに任意の数のアンテナを有し、事前に指定された数のデータストリームが各ＢＳから送信されることのないシステム用の設計である。しかし、以下では、各ＢＳは、設計を実証するためにのみ２本のアンテナを有すると仮定される。各ＢＳが２本のアンテナのみを有し、かつ各ＢＳが共通（「専用」）分割部分用の１つ以下のデータストリームを送信するシステム用の新規の設計も開示される。

干渉キャンセルによるマルチレート符号化方式が、以下で展開される電力最適化設計、専用プレコーダ設計、および共通プレコーダ設計の任意の組合せを利用し得ることに留意されたい。

（電力最適化）
（１１）または（１４）におけるサムレートＲｓｕｍを最大にする電力最適化問題は凸最適化問題ではなく、解は自明ではない。電力比を探索する２つの方法は以下のとおりである。

（手法１：電力比の徹底探索）
最適な電力比は、１組の個別の電力比、たとえば組｛０、１／ｎ、２／ｎ、・・・、１｝を徹底的に探索して、（１１）におけるサムレートＲｓｕｍを最大にすることによって得られる。ここで、１／ｎはステップサイズである。

（手法２：電力比の二等分探索）
シミュレーションに見られる重要な点は、電力比α１ｃおよびα２ｃの関数としてのサムレートＲｓｕｍが大部分のチャネル実現形態において単峰性であることである。サムレートが単峰性関数であるとき、より複雑さの低い二等分探索を使用して、徹底探索（すなわち、手法１）によって見つけられる最適な電力比を見つけることができる。サムレートが単峰性関数ではないチャネル実現形態では、二等分探索によって与えられる解は局所的に最適になり得る。二等分探索は、徹底探索（すなわち、手法１）と比べて性能と複雑さの兼合いの点で優れた探索として提案されている。

（専用プレコーダ設計）
（１０）における専用分割部分の達成可能なレートが、共通プレコーダから独立しており、電力割当て比および専用プレコーダにのみ依存することに留意されたい。しかし、共通分割部分（７）の達成可能なレートは専用プレコーダに依存する。

説明を単純にするために、専用プレコーダ設計は共通プレコーダ設計から分離される。専用プレコーダ設計は、固定電力割当て比に基づく設計であってもよい。専用分割部分のサムレートを最大にし、かつこの２つのＢＳからＣｏＭＰセット内の選択されたユーザへの干渉を最低限に抑えることが望ましい。

この場合でも専用分割部分がユーザに相互干渉を生じさせることを踏まえて、各送信機におけるビームフォーミングを使用して２つの条件を満たし、すなわち、ｉ）ユーザの所望の信号電力を最大にし、ｉｉ）対となるＢＳに関連する干渉されるユーザおよびＣｏＭＰセット内の他のセルにおける選択されたユーザを含む干渉されるユーザに対する干渉を最低限に抑える。そのような目的を達成するために、漏れベースの専用プレコーダを設ける。最大信号対漏れ雑音比（「ＳＬＮＲ」）基準に基づくいくつかの設計を以下に示す。

（手法１：ランクアダプテーションによる最大ＳＬＮＲプレコーダ設計）
電力割当て比が一定である場合、ランクアダプテーションによる最大信号対漏れ雑音比（「ＳＬＮＲ」）プレコーダを設ける。所与のランク用の最大ＳＬＮＲプレコーダ設計は次式によって与えられる。

上式において

はｔｉ×ｍｉｐの正規化プレコーダである（ｍｉｐ＝１、．．．、ｔｉ、ｉ＝１、２）。フェムトＢＳは、マクロユーザを除いてユーザに対するフェムトＢＳの干渉を最小限に抑えることはできないが、表記の都合上、用語Ｌｉをそのまま使用する。次に、閉形式解は次式によって与えられる。

上式において、Ｔｉはｔｉ×ｔｉ行列であり、次式を満たす。

上式において、Λｉは、非負エントリを含むｔｉ×ｔｉの対角行列である。αｉｃ＝１であるとき、最大ＳＬＮＲプレコーダが、列が所望のチャネルの１つまたは複数のｍｉｐ優位右固有ベクトルである行列に比例する特定のランクを有する最大容量プレコーダと等価であることに留意されたい。ランクアダプテーションによる最大ＳＬＮＲプレコーダ設計では、様々なランクの最大ＳＬＮＲプレコーダが得られた後、最高ランク

（ｉ＝１、２）を見つけて専用分割部分のサムレートを最大にする。すなわち、次式が成立する。

（手法２：電力およびランクアダプテーションによる最大ＳＮＬＲプレコーダ設計）
この手法は、ランクアダプテーションによる最大ＳＬＮＲプレコーダ（すなわち、手法１）に類似している。この手法では、ランクアダプテーションが可能であるだけでなく、複数のデータストリームがある場合に電力をデータストリームに適応的に割り当てることができる。

を正規化された列を有するｔｉ×ｔｉ行列として示し、

のｋ番目の列は、Ｔｉの対応するｋ番目の列に比例し、この場合、Ｔｉは（２２）を満たすｔｉ×ｔｉ行列であり、ｉ＝１、２である。さらに、ＢＳｉの電力負荷行列を

として定義し、この場合、

および

ｉ＝１、２が成立する。ＢＳｉの専用分割部分のプレコーダは次式によって表される。

上式において、ｉ＝１、２であり、これによって、電力負荷行列を使用して様々な電力を異なるデータストリームに割り当てることができる。したがって、電力およびランクアダプテーションによる最大ＳＬＮＲプレコーダ設計では、最良電力負荷行列Ｑｉ（ｉ＝１、２）を見つけて専用分割部分のサムレートを最大にする。すなわち、次式が成立する。

最適化は、個別の数組のＱｉ（ｉ＝１、２）に対する徹底探索によって行われる。ランクアダプテーションは、Ｑｉの対角要素の値を調節することによって行われる。

（手法３：ランク１最大ＳＬＮＲプレコーダ設計）
この手法では、各送信機ノードは、専用分割部分に関して１つのデータストリームを送信するものと仮定される。提案されたこの手法は、ｍｉｐ＝１であり、ｉ＝１、２であるとき、ランクアダプテーションによる最大ＳＬＮＲプレコーダ（手法１）と電力およびランクアダプテーションによる最大ＳＬＮＲプレコーダ（手法２）の両方の特殊ケースである。これは、問題（２３）および（２５）の準最適解である。この場合、ランク１最大ＳＬＮＲプレコーダは次式によって表される。

閉形式解は次式によって与えられる。

αｉｃ−１であるとき、最大ＳＬＮＲプレコーダが、所望のチャネルの優位右固有ベクトルである最大容量プレコーダと等価であることに留意されたい。

（共通プレコーダ設計）
説明を簡単にするために共通プレコーダＷ１ｃおよびＷ２ｃの設計が提供され、ＣｏＭＰセット内の他のセルにおける選択されたユーザに対する干渉の軽減については考慮しない。

（手法１：ランクアダプテーションによる注水定理ベースの共通プレコーダ設計）
（７）における分割部分ごとの達成可能なレートから、分割部分ごとの達成可能なレートは、ユーザにおける各分割部分ごとの達成可能なレートの最小値である。注水定理によるＳＵ−ＭＩＭＯシステム用の公知の最大容量プレコーダ設計に基づく準最適設計を行う。専用プレコーダおよび電力割当て比が一定である場合、ＢＳｊが停止しているとき、ＢＳｉからｋ番目のユーザまでのＳＵ−ＭＩＭＯシステムの最大容量プレコーダは次式によって表される。

上式において、Ｚｋは（１３）において定義されており、ｉ、ｊ、ｋ＝１、２であり、ｉ≠ｊである。閉形式解は注水定理手法によって与えられる。集合

は、Ｗｉｃの候補プレコーダ集合として定義される（ｉ＝１、２）。ランクアダプテーションによる注水定理ベースの共通プレコーダ設計では、候補プレコーダ集合が得られた後、最良プレコーダ

（ｉ＝１、２）を見つけて、（１１）におけるサムレートＲｓｕｍを最大にする。すなわち、次式が成立する。

（手法２：ランク１直交共通プレコーダ設計）
この手法では、各送信機ノードは、共通分割部分に関して１つのデータストリームを送信するものと仮定される。ＭＩＭＯ送信におけるＳＶＤベースの技術と同様に、専用プレコーダが一定である場合、各共通プレコーダは対応する専用プレコーダに直交する。すなわち、次式が成立する。

そのような

は、ＢＳにおける一般的な数の送信アンテナに特有ではない。（１１）においてサムレートＲｓｕｍを最大にする一対の

（ｉ＝１、２）が選択される。各送信機ノードが２本のアンテナを備え、すなわちすべてのｉについてｔｉ＝２であるとき、直交共通プレコーダが使用される際、電力割当て比が一定である場合には達成可能なＳＩＮＲ、したがってレートが一意に求められる。このことは立証される。一般性を失わずに、閉形式解は次式によって表される。

すべての共通プレコーダｗｉｃは、（１１）を満たし、線形係数（複素スカラ）に従う（１２）を満たす。この共通プレコーダ設計が専用プレコーダにのみ依存し、電力割当て比には依存しないことに留意されたい。この特性はシステム設計の複雑さをさらに低減させる。

（手法３：ランク１最大サムレート上界共通プレコーダ設計）
この手法では、各送信機ノードは共通分割部分に関して１つのデータストリームを送信するものと仮定される。提案された手法は、直接、ランクアダプテーションに関して一般化されてもよい。各送信機ノードが２本のアンテナを備え、すなわち、すべてのｉについてｔｉ＝２であることも仮定される。専用プレコーダおよび電力割当て比が一定である場合、サムレートを直接最大にする代わりに、サムレートの上界（すなわち、（１９）における費用関数の上界）を最大にする。この設計の問題は次式によって表される。

がｗ２ｃに依存せず、かつ

がｗ１ｃに依存しないことに留意されたい。したがって、

および

は復号順序にも依存しない。（３０）における問題を次式のように２つの独立した部分問題に分離してもよい。

レート

を次式のように表してもよい。

ｌｏｇ２ｘはｘの単調増加関数であるので、（３１）における問題は次式と等価である。

上式において、次式が成立する。

（３２）における問題の最適閉形式解は以下のように与えられる。

ランクアダプテーションを考慮するようにこの手法を一般化する方法は以下の通りである。２つの正方行列ＸおよびＹに関して、Ｘ≧Ｙが｜Ｘ｜≧｜Ｙ｜を意味することに留意されたい。

である場合、

が、任意の

について成立し、この場合、ｉ、ｊ、ｋ＝１、２である。したがって、

をＢＳｉの最適共通プレコーダとして使用する。

も

も満たされない場合、ランク１共通プレコーダ

をＢＳｉの準最適解として使用する。

（一般化されたＫａｒｍａｋａｒ−Ｖａｒａｎａｓｉ方式）
共通プレコーダおよび専用プレコーダならびに電力割当ての閉形式解が開示される。プレコーダ（メッセージ分割部分の電力比を含む）は次式によって表される。

上式において、ＭｉはＢＳｉにおけるｔｘアンテナの数であり、ｍｉｊ＝ｍｉｎ｛Ｍｉ、Ｎｊ｝であり、Ｎｊは受信機ｊにおけるアンテナの数である。

は、

のｋ番目の列ベクトルであり、これは、ＳＶＤおよび干渉するリンクＨｊｉ、すなわち

であるようなＢＳｉからＵＥｊまでのリンクを使用することによって得られる。さらに、

は、

から得られるｋ番目の特異値の二乗である。

この方式を一般化するために、以下のステップが組み込まれる。

ステップ１−各メッセージ分割部分が条件、たとえば

を満たすように上述のように電力分割部分を組み込む。徹底探索アルゴリズムは、集合｛０、１／ｎ、２／ｎ、．．．、１｝から変数を選択し、この場合、１／ｎはステップサイズである。

ステップ２−次式のようにプレコーダを正規化する。

ステップ３−次式のように他の１組のプレコーダを定義する。

上式において、次式が成立する。

ステップ４−さらに、集合４を次式のように定義する。

上式において、

であり、ｉ＝１、２である。

ステップ５−メッセージ分割電力、すなわち、

ごとに、サムレートを最大にするプレコーダを選択する。すなわち、次式が成立する。

ステップ６−最後に、電力分割部分ごとに最適プレコーダが得られたと仮定して、サムレートを最大にする電力分割部分を選択する。すなわち、次式が成立する。

（閉形式解）
この問題は

の形式であり、Ｄ１およびＤ２は非負エルミート行列である。Ｄ１−Ｄ２に固有分解を適用してＤ１−Ｄ２＝ＶΛＶＨを得る。この場合、Ｖ＝［ｖ１ ｖ２］、Λ＝ｄｉａｇ｛λ１、λ２｝、λ１≧λ２であり、Ｖは単一である。以下のように３つのケースがある。

ケース１：λ１≧λ２≧０である場合、ｗＨＤ１ｗ≧ｗＨＤ２ｗであり、かつ解はＤ２の優位固有ベクトルである。

ケース２：０≧λ１≧λ２である場合、ｗＨＤ２ｗ≧ｗＨＤ１ｗであり、かつ解はＤ１の優位固有ベクトルである。

ケース３：

および

である場合、一般性を失わずに、

、

、

とする。それぞれの異なる解をもたらす２つのパラメータ体系がある。

パラメータ体系１：

であり、すなわち

（条件

）である場合、費用関数はｗＨＤ２ｗになる。Ｄ２に固有分解を適用してＤ２＝Ｖ２Λ２Ｖ２Ｈを得る。この場合、Ｖ２は単一であり、Λ２＝ｄｉａｇ｛λ２１、λ２２｝、λ２１≧λ２２≧０である。Ｖ２を使用して、

になるようにｗを表す。この場合、β１およびβ２は複素数であり、

である。

かつ

であるとする。

を問題に代入して次式を得る。

ｋｌ１＝０である特殊ケースでは、θｏｐｔ＝π／２であり、最適プレコーダはｗ＝ｖ２になる。ｋｌ２＝０である別の特殊ケースでは、θｏｐｔ＝０であり、一般性を失わずに、

を設定し、最適プレコーダはｗ＝ｖ１になる。ｋｌ１≠０とｋｌ２≠０の両方が成り立つ一般的なケースでは、

である。

を上記の問題に代入し、いくつかの数学的操作の後、次式のようになる。

上式において、

であり、かつ

である。

である場合、θｏｐｔ＝θ１である。最適プレコーダおよび対応する最大最小ＳＩＮＲは、次式によって表される。

この場合、ｗＨＤ１ｗ＝ｗＨＤ２ｗであることに留意されたい。

である場合、

である。最適プレコーダおよび対応する最大最小ＳＩＮＲは、次式によって表される。

、

パラメータ体系２：

であり、すなわち

である場合、費用関数はｗＨＤ１ｗになる。Ｄ１に固有分解を適用してＤ１＝Ｖ１Λ１Ｖ１Ｈを得る。この場合、Ｖ１は単一であり、Λ１＝ｄｉａｇ｛λｌ１、λｌ２｝、λｌ１≧λｌ２≧０である。Ｖ１を使用して、

になるようにｗを表す。この場合、ｘ１およびｘ２は複素数であり、

である。

および

であるとする。

を問題に代入して次式を得る。

ｇｌ１＝０である、ある特殊ケースでは、θｏｐｔ＝π／２であり、最適プレコーダはｗ＝ｖ２になる。ｇｌ２＝０である別の特殊ケースでは、θｏｐｔ＝０であり、かつ

であり、最適プレコーダはｗ＝ｖ１になる。ｇｌ１≠０とｇｌ２≠０の両方が成り立つ一般的なケースでは、

である。

を上記の問題に代入し、いくつかの数学的操作の後、次式のようになる。

上式において、

であり、かつ

である。

である場合、

である。最適プレコーダおよび対応する最大最小ＳＩＮＲは、次式によって表される。

、

である場合、

であり、この結果は、パラメータ体系１と統合されるものとみなされてもよい。

それゆえ、ケース３では、それぞれ、パラメータ体系１および２の最大最小ＳＩＮＲを見つけ、大きな最大最小ＳＩＮＲに対応する最適プレコーダを選ぶ。

実際のシステムでは、ＣＳＩフィードバックによって利用可能なＣＳＩは限定される。したがって、この実施形態では、干渉キャンセルが、限定されたＣＳＩフィードバックによって実行される。下りリンクマルチセルＨｅｔＮｅｔにおいて、ＣＳＩは、システムに応じてサブバンドごとまたはリソースブロック（ＲＢ）ごとにフィードバックされる。説明を簡単にするために、一例としてＣＳＩ単一キャリアが使用され、サブキャリア指数ｌは除去される。各ＵＥにおいて、各ｅＮＢからのチャネルが推定され、チャネルとプレコーダの組合せである各ｅＮＢからの有効チャネルが推定されてもよい。各ＵＥにおいて、以下のＣＳＩが算出され、完全なチャネルを介してＣＳＩのサービングｅＮＢにフィードバックされる。フィードバックは一定の遅延を受ける。

ＣｏＭＰセット内送信空間共分散行列は、ＣｏＭＰセット内の各ｅＮＢからＵＥまでのチャネルの送信空間共分散行列である。ｉ番目のｅＮＢからｊ番目のＵＥまでの送信空間共分散行列である。

ＣｏＭＰセット外干渉に雑音電力を加えたＣｏＭＰセット外干渉および雑音電力は、ＣｏＭＰセット外干渉に雑音を加えたものの平均電力であり、すなわち、次式が成立する。

上式において、

は、次式のように定義される。

実際のシステムでは、ＣｏＭＰセット内空間共分散行列およびＣｏＭＰセット外干渉および雑音電力は、そのままフィードバックされてもよいし、されなくてもよい。ＣｏＭＰセット内空間共分散行列およびＣｏＭＰセット外干渉および雑音電力は、明示的なＣＳＩフィードバックによってフィードバックされても、または暗黙的なＣＳＩフィードバックから得られてもよい。文献からいくつかの高性能のフィードバック方式が知られている。

上述のＣＳＩフィードバックを用いた場合、以下の数量が得られる。

上述のようなｉ番目のｅＮＢ Ｌｉのインセット漏れ共分散行列は、次式によって得られる。

ここで、Ｖ_kは、ｋ番目のｅＮＢにおける選択されたＵＥ指数の組である。したがって、

であり、式中、Ｕ_iがｅＮＢ_iに関連するＵＥのＵＥ指数の組である。

対外干渉および雑音共分散行列は、単位行列に比例するように近似され、すなわち次式が成立する。

上式において、

はｉ番目のｅＮＢにおける暫定プレコーダである。

次に、干渉キャンセルアルゴリズムを上述のＣＳＩフィードバックの知見に基づくアルゴリズムになるように拡張する。チャネル行列が不明であるので、ＵＥのサービングｅＮＢ以外のｅＮＢから送信される干渉の干渉抑圧を実行することはできない。干渉キャンセルアルゴリズムの拡張は、干渉共分散行列のいくつかを単位行列に比例するように近似することに基づいて行われる。

限定されたＣＳＩフィードバックを含むＭＳ設計−ＭＳでは、共通部分の干渉および雑音共分散行列は次式のように近似される。

クロス干渉共分散は次式によって表される。

専用サムレートは次式のように近似されてもよい。

逐次符号を使用して、表Ａに定義された異なる復号順序の干渉および雑音共分散行列を次式のように近似してもよい。

復号順序は以下のとおりである。

Ａ（ＢＡ＋Ｉ）^-1＝（ＡＢ＋Ｉ）^-1Ａであるので、共通レートは次式のように近似されてもよい。

このように、共通レートは、共分散行列Ｒ₁₁を使用して、限定されたフィードバックに基づいて求められる。

同様に、追加の共通レートは、共分散行列Ｒ₂₁、Ｒ₁₂、およびＲ₂₂を使用して、限定されたフィードバックに基づいて求められる。

専用プレコーダ設計：ＳＮＬＲベースのプレコーダ設計は、本明細書において数式（７）として示された専用サムレート式を使用して実行されてもよい。

共通プレコーダ設計：本明細書で以下に示す共通プレコーダ設計はすべて、限定された所与のＣＳＩフィードバックを使用して拡張されてもよい。ランクアダプテーションによる注水定理ベースの共通プレコーダ設計は、注水定理におけるクロス干渉共分散行列が単位行列に比例するように近似され、すなわち次式のように近似されるとき、

かつ共通レート式が使用されるときには、送信空間共分散行列フィードバックベースの共通プレコーダ設計であってもよい。

ＭＳ信号フロー−図５に示すように、限定されたＣＳＩがまず各ＵＥからそれ自体のｅＮＢにフィードバックされ、次いで各ｅＮＢから中央制御ユニットにフィードバックされる。中央制御ユニットは、限定された所与のＣＳＩフィードバックを含むＭＳ設計を実行するスケジューラを有する。スケジューリングの決定が下されると、符号化ができるように必要な情報が各ｅＮＢに送信され、各ＵＥがその信号を復号するための情報もＵＥのｅＮＢに送信される。これを行うための複数の方法があってもよい。一例は図５に示されている通りであり、すべてのプレコーダおよびＭＣＳの情報が各ｅＮＢに送信され、それによって、ｅＮＢは下りリンク制御チャネルを介してこの情報をそのＵＥに送信することができる。２セルシミュレーションでは、ＵＥ位置、送信アンテナおよび受信アンテナの数、ならびにクロス干渉リンク強度にかかわらず、限定されたＣＳＩフィードバックを含む提案されたＭＳ設計は、完全なＣＳＩ（すなわち、チャネル行列およびＣｏＭＰセット外干渉および雑音共分散行列）を含むＭＳ設計に非常に近い性能を示す。低下はわずか２％である。

（下りリンク制御信号設計）
スケジューリングされた各ＷＴＲＵ自体のデータの復号を容易にするために、各ＷＴＲＵにＰＤＣＣＨを介して送信フォーマットパラメータを送信してもよい。Ｒｅｌ．８またはＲｅｌ．１０のような既存のＬＴＥシステムと比べて追加の情報が必要になるので、新しい下りリンク制御情報（「ＤＣＩ」）フォーマットを設ける。具体的には、一実施形態において、個別部分および共通部分のプレコーディング行列および電力割当てがＰＤＣＣＨを介して信号によって伝えられる。代替手法では、そのような情報を復調用参照記号（「ＤＭ−ＲＳ」）を介して送る。

各ＷＴＲＵは干渉信号の一部を復号することができるので、干渉信号の関連情報をＷＴＲＵに渡してもよい。関連情報にはＭＣＳ、（ＣＲＣを生成するための）ＷＴＲＵ識別情報（「ＩＤ」）、スケジューリング情報などを含めてもよいが、それらに限らない。

情報を転送するための一手法では、ＣｏＭＰセット内のｅＮＢが情報を共有し、サービングｅＮＢがそのＰＤＣＣＨを介して情報を送信する。別の手法では、各ｅＮＢが、近傍のセル内のＷＴＲＵによって聞こえるパブリック制御チャネルでそのような情報を送信する。

あるいは、各ＷＴＲＵは、干渉するｅＮＢから他のＷＴＲＵまでの専用のＰＤＣＣＨを復号することを試み、干渉する層のＭＣＳ、電力割当て、プレコーダ行列などを得ることができる。復号を可能にするために、干渉するｅＮＢとＷＴＲＵの対の多項式情報（ＷＴＲＵ ＩＤおよびＣＲＣなど）のＰＤＣＣＨを専用ＰＤＣＣＨに追加してもよい。

信号フローの一例を図４に示す。この例では、ＲＳ１およびＲＳ２はそれぞれ、ｅＮＢ１およびｅＮＢ２から送信される参照信号である。ＳＩＣ＿ｉｄｊは、ＳＩＣを実行するｊ番目のＷＴＲＵの機能を示す１ビット指標である。物理上りリンク制御チャネル（「ＰＵＣＣＨ」）でフィードバックされるＰＭＩ、ＲＩ、ＣＱＩ、およびβの下付き文字は、各チャネルの下付き文字と対応する。

提供することのできる別の種類の情報は、各ＷＴＲＵによって適用できる所望の復号順序である。検出命令が（ネットワーク側の）ＭＣＳ割当てプロセスにおいて暗黙的に決定されてもよく、したがって、そのような情報をｅＮＢからＷＴＲＵに送信すると有利であることがある。

ＨＡＲＱ処理−共通部分／個別部分の受信失敗に対処するための各実施形態が開示される。ＭＳ方法にＳＩＣ受信機を使用する際、ユーザデータが検出されるかどうかは、干渉の検出および除去が成功するかどうかによって決まることがある。干渉の復号が失敗した場合、ＵＥは、現在のＬＴＥシステムの通常のＨＡＲＱ手順とは異なり、干渉を再送することが必要になる場合がある。

ＵＥフィードバック手順−各ＵＥでは、受信されたコードワードに以下の復号順序が使用されることを想起されたい。
Ｉ． ｘ_1c→ｘ_2c→ｘ_ip
ＩＩ． ｘ_2c→ｘ_1c→ｘ_ip、ｉ＝１、２

特定のコードワードが正しく復号されるかどうかが、復号用にスケジューリングされた以前のコードワードが正しく復号され（かつ除去され）たかどうかによって決まると仮定すると合理的である。したがって、以下のケースはすべての正しい結果および誤った結果を示す。シェード化されたセル内の値は、特定のコードワードが正しく復号されるかどうかが復号用にスケジューリングされた以前のコードワードが正しく復号され（かつ除去され）たかどうかによって決まると仮定することによって得られる値である。

復号順序Ｉは以下の通りである。

復号順序ＩＩは以下の通りである。

ＵＥデータが検出されるかどうかが干渉の検出および除去が成功するかどうかによって決まるので、データ検出の結果に加えて干渉検出の結果をフィードバックすることが望ましいことがある。フィードバックオーバーヘッドを低減させるために、上に示す各表のように４つの検出結果の各々を表す２ビットコンパクトフィードバックについて説明する。復号順序がｅＮＢからＵＥに信号で通知されていると仮定することに留意されたい。

ｅＮＢは、ＵＥからフィードバックされたＡＣＫ／ＮＡＣＫを受信した後、第１のＮＡＣＫが生じた層を再送することが予期される。再送された層は、受信され、以前の１つまたは複数の送信と組み合わされた後、受信信号から正しく復号され除去され得る可能性が高い。その結果、以後の１つまたは複数の層を再送せずに正しく復号することができる。たとえば「０１」が受信されると、ＵＥ復号順序が１である場合には層２Ｃが再送されることが予期される。２Ｃが受信信号から首尾よく復号されかつ除去された後、１Ｃおよび１Ｐを正しく復号することができる。しかし、ｅＮＢ再送は両方のＵＥからのＡＣＫ／ＮＡＣＫフィードバックに応答する必要があるので、以下の節で説明するように状況はより複雑になる。

状況によっては、ＵＥは、干渉除去されたものの首尾よく復号された可能性が低いことを検出した場合に追加の層の再送を要求することがある。このことを可能にする機構の１つでは、干渉が除去されたと仮定する有効ＳＩＮＲを調べ、ＳＮＲしきい値と比較する。

以下に例示的な手順について説明する。

ＵＥは、復号することが予期されるＬ番目の層にＮＡＣＫを検出する。

ＵＥは、復号することが予期される（Ｌ＋１）番目の層のＭＣＳを取得し、ＭＣＳを復号するのに必要なＳＮＲしきい値ＳＮＲ_thを求める。

ＵＥは、Ｌまでのすべての層によって生じた干渉が除去されたと仮定するＳＮＲを算出し、ＳＮＲ_Lと示す。このことは、ＵＥが信号と干渉の両方についてのチャネル推定値を得た後で行うことができる。

ＳＮＲ_L＞ＳＮＲ_th＋デルタ（対数目盛のすべて）である場合、ＵＥは、層Ｌが復号され除去された後で首尾よく復号できる確率が高いので層（Ｌ＋１）の再送を要求しないことを決定してもよい。そうでなければ、ＵＥは、層（Ｌ＋１）の再送を要求することを決定してもよい。ここで、デルタは、最適値がＴＢＤである正の数である。デルタ値の範囲は、たとえば０から１（ｄＢ）の間であってもよい。

上りリンクフィードバックチャネルに追加の１ビットを割り当てて、追加の層の再送を求めるＵＥの要求に対処してもよい。この追加のビットの意味が最初の２つのＡＣＫ／ＮＡＣＫビットの値に応じて決まることに留意されたい。たとえば、ｂ₂＝０は、それぞれｂ₀ｂ₁＝「００」および「０１」である場合に層２Ｃおよび層ｉＰの再送を求める要求を意味する。

ｅＮＢ手順−ｅＮＢは、ＵＥから受信されるフィードバック情報に応じて、再送および／または新しい情報送信に関するスケジューリングについての決定を行う。

以下の表１では、両方のＵＥでの復号順序１用のｅＮＢ手順を示す。結果は、最初の２つのフィードバックビットがｂ₀ｂ₁であるものとみなして示されている。再送すべきデータパッケージが表にリストで示されている。所与の層について再送が必要でない場合、新しいデータパッケージが送信される。

この表から、ＵＥ２フィードバック１１およびＵＥ１フィードバック０１の場合、ＵＥ１がＸ２ｃの再送を要求し、一方、ＵＥ２はその最初の送信ですでにコードワードを復号していることが分かる。したがって、干渉するｅＮＢは、そのスケジューリングされたＵＥには必要でないにもかかわらず、干渉されるＵＥにこの再送を使用する（干渉フォワーディング）。

追加のフィードバックビットがｅＮＢに送信されるときのｅＮＢ決定表を以下に示す。ビット値「ｘ」は「ドントケア」を示す。

ＵＥ１で復号順序Ｉが実施され、ＵＥ２で復号順序ＩＩが実施される場合、以下の表はそれぞれ、２ビットフィードバックおよび３ビットフィードバックのｅＮＢ手順を示す。

同様に、本明細書で説明する原則を使用して、他の復号順序に関する決定表を取得してもよい。

復号が失敗した場合にどれだけの量の情報を再送する必要があるかを示すソフトＮＡＣＫの概念を組み込むことによって、再送効率をさらに向上させてもよい。上記の例において、ＷＴＲＵ１は、ｘ２ｃの復号がほぼ成功しており、したがって、（ＷＴＲＵ２による）ｘ２ｃの再送が最良の方法であることをネットワークに示しても、またはｘ２ｃの最初の復号が成功と言うにはほど遠く、したがって、ＷＴＲＵ１がｘ１ｃを再送し、一方、ＷＴＲＵ２がｘ２ｐを送信する（ｘ２ｃは再送時にミュートされる）方が有利である場合があることを示してもよい。

上記では各特徴および各要素を特定の組合せで説明したが、当業者には、特徴または要素を単独で使用しても、あるいは他の特徴および要素と組み合わせて使用してもよいことが理解されよう。さらに、本明細書で説明する方法は、コンピュータまたはプロセッサによって実行できるようにコンピュータ可読媒体に組み込まれたコンピュータプログラム、ソフトウェア、またはファームウェアで実施されてもよい。コンピュータ可読媒体の例には（有線接続または無線接続を介して送信される）電子信号およびコンピュータ可読記憶媒体が含まれる。コンピュータ可読記憶媒体の例には、読取り専用メモリ（「ＲＯＭ」）、ランダムアクセスメモリ（「ＲＡＭ」）、レジスタ、キャッシュメモリ、半導体メモリデバイス、内部ハードディスクおよび着脱可能ディスクなどの磁気媒体、光磁気媒体、ＣＤ−ＲＯＭディスクおよびデジタル多目的ディスク（「ＤＶＤ」）などの光学媒体が含まれるがそれらに限らない。ソフトウェアに関連するプロセッサを使用して、ＷＴＲＵ、ＵＥ、端末、基地局、ＲＮＣ、または任意のホストコンピュータで使用できる無線周波数トランシーバを実装してもよい。

さらに、上述の実施形態では、処理プラットフォーム、コンピューティングシステム、コントローラ、およびプロセッサを含む他のデバイスが書きとめられている。これらのデバイスは、少なくとも１つの中央演算処理装置（「ＣＰＵ」）およびメモリを含んでもよい。コンピュータプログラミングの当業者の慣習によれば、動作および演算または命令の記号表現の参照は、様々なＣＰＵおよびメモリによって実行されてもよい。そのような動作および演算または命令は、「実行される」、「コンピュータによって実行される」、または「ＣＰＵによって実行される」と言うことができる。

当業者には、動作および記号表現された演算または命令にＣＰＵによる電子信号の操作が含まれることが理解されよう。電気システムは、結果的に電気信号を変換または削減させ、データビットをメモリシステム内のメモリ位置に維持させ、それによって、ＣＰＵの演算を再構成するかあるいは他の方法で変更するとともに、信号の他の処理を行うことのできるデータビットを表す。データビットが維持されるメモリ位置は、データビットに対応するかまたはデータビットを表す特定の電気特性、磁気特性、光学特性、または有機特性を有する物理位置である。例示的な実施形態が上述のプラットフォームまたはＣＰＵに限定されず、かつ他のプラットフォームおよびＣＰＵが前述の方法をサポートすることができることを理解されたい。

データビットは、磁気ディスク、光ディスク、およびＣＰＵによって読み取ることのできる任意の他の揮発性大容量記憶システム（たとえば、ランダムアクセスメモリ（「ＲＡＮ」）または非揮発性大容量記憶システム（たとえば、読取り専用メモリ（「ＲＯＭ」））を含むコンピュータ可読媒体上に維持されてもよい。コンピュータ可読媒体は、処理システム上に排他的に存在するか、または処理システムに対してローカルに位置してもリモートに位置してもよい相互接続された複数の処理システム間に分散された、共同するかまたは相互接続されたコンピュータ可読媒体を含んでもよい。例示的な実施形態が上述のメモリに限定されず、かつ他のプラットフォームおよびメモリが前述の方法をサポートできることを理解されたい。

本出願の説明で使用されるどの要素、行為、または命令についても、本発明にとって重大または必須であると明示的に記載されていない限り、そのように解釈すべきではない。さらに、本明細書では、冠詞「ａ」は１つまたは複数の項目を含むことが意図される。１つの項目のみが意図される場合、用語「１（ｏｎｅ）」および同様の言葉が使用される。用語「ａｎｙ ｏｆ」の後に、本明細書のように複数の項目および／または項目の複数の範疇のリストが続く場合、項目および／または項目の範疇「のいずれか」、「の任意の組合せ」、「任意の複数の」項目および／または項目の範疇、および／または「複数の」項目および／または項目の範疇の「任意の組合せ」を個別に含むかあるいは他の項目および／または項目の他の範疇に関連して含むことが意図される。さらに、本明細書では、用語「集合（セット）」は、零を含む任意の数の項目を含むことが意図される。さらに、本明細書では、語「数」は、零を含む任意の数を含むことが意図される。

さらに、特許請求の範囲は、上述の順序および要素に限定されると明示されない限りそのようにみなすべきではない。さらに、任意の請求項で用語「手段」が使用された場合、米国特許法（３５Ｕ．Ｓ．Ｃ）第１１２条第６項を行使することが意図され、用語「手段」を含まないあらゆる請求項はそのように意図されていない。

いくつかの実施形態では、方法は、ＷＴＲＵにおいて、個別部分、第１の共通部分、および第２の共通部分に関連する復調情報を取得するステップと、復調情報に従って、少なくとも第１の共通部分、第２の共通部分、および個別部分を含む受信信号を処理するステップと、第１の共通部分、第２の共通部分、および個別部分に関する肯定応答ならびに／または否定応答（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）の組合せを示すマルチパートＨＡＲＱメッセージを送信するステップとを含み得る。

さらなる実施形態では、復調情報は変調符号化方式（ＭＣＳ）情報を含み、または第１の共通部分に関するＭＣＳ情報が第１のｅＮｏｄｅＢの物理下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）から取得され、第２の共通部分に関するＭＣＳが第２のｅＮｏｄｅＢのＰＤＣＣＨから取得され、またはさらに、ＭＣＳ情報は復調用参照記号（ＤＭ−ＲＳ）から取得される。

さらなる実施形態では、復調情報は、プレコーダ情報および／または電力割当てを含む。さらなる実施形態は、逐次干渉キャンセル（ＳＩＣ）指標メッセージを送信することを含むか、または逐次干渉キャンセルを使用して、マルチパートＨＡＲＱメッセージに応答して再送される信号を処理することをさらに含んでもよい。

さらなる実施形態では、方法は、第１のｅＮｏｄｅＢにおいて、Ｘ２インターフェースを介して第２のｅＮｏｄｅＢから少なくとも１つの送信空間共分散行列に関連する共分散情報を受信するステップを含めた、それぞれの複数のＷＴＲＵに関連する複数の送信空間共分散行列を取得するステップと、複数の共分散行列に基づいて共通メッセージ分割レートおよび専用メッセージ分割レートを決定するステップと、送信空間共分散行列に基づいて共通プレコーダ重みおよび専用プレコーダ重みを決定するステップと、それぞれ共通メッセージ分割レートおよび専用メッセージ分割レート、およびそれぞれ共通プレコーダ重みおよび専用プレコーダ重みを使用して、共通メッセージ部分および専用メッセージ部分を送信するステップとを含む。さらなる実施形態では、少なくとも１つの送信空間共分散行列に関連する共分散情報は、対応する送信空間共分散行列の推定値を生成するために使用され、または推定値は、ＲＩ、ＰＭＩ、およびＣＱＩのうちの１つまたは複数に基づく。

さらなる実施形態は、装置を含み、装置は、個別部分、第１の共通部分、および第２の共通部分に関連する復調情報を取得し、復調情報に従って、少なくとも第１の共通部分、第２の共通部分、および個別部分を含む受信信号を処理し、ＨＡＲＱプロセスを制御し、第１の共通部分、第２の共通部分、および個別部分に関する肯定応答および／または否定応答（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）の組合せを示すマルチパートＨＡＲＱメッセージを生成するように構成された、プロセッサを含むＷＴＲＵと、マルチパートＨＡＲＱメッセージを送信するように構成されたトランシーバとを備える。いくつかの実施形態では、ＷＴＲＵは、第１のｅＮｏｄｅＢの物理下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）から第１の共通部分に関するＭＣＳ情報を取得し、第２のｅＮｏｄｅＢのＰＤＣＣＨから第２の共通部分に関するＭＣＳを取得するように構成されている。ＷＴＲＵは、復調用参照記号（ＤＭ−ＲＳ）からＭＣＳ情報を取得するように構成されてもよい。

さらなる実施形態では、復調情報は、プレコーダ情報または電力割当て情報の１つを含み、および／または逐次干渉キャンセル（ＳＩＣ）指標メッセージを送信するように構成されてもよい。

さらなる実施形態はまた、マルチセルネットワークにおけるｍｕｔｉｐｌｅ−ｉｎ−ｍｕｌｔｉｐｌｅ−ｏｕｔ（「ＭＩＭＯ」）干渉チャネルのサムレートを最大にする方法を含むことができ、この方法は、１組の電力比に対して二等分探索を実行して第１のメッセージおよび第２のメッセージの共通部分と個別部分との最適電力比割当てを取得するステップと、最適電力比の関数として、ランクアダプテーションにより最大信号対漏れ雑音比プレコーダの最高ランクを決定して、第１の個別部分および第２の個別部分のサムレートを最大にすることによって専用プレコーダを取得するステップと、専用プレコーダおよび最適電力比の関数として、ランクアダプテーションにより注水定理ベースの共通プレコーダの最高ランクを決定して、ＭＩＭＯ干渉チャネルのサムレートを最大にすることによって共通プレコーダを取得するステップと、共通プレコーダを使用して共通部分をプレコーディングし、専用プレコーダを使用して個別部分をプレコーディングし、第１のメッセージの共通部分および個別部分を送信するステップとを含む。

さらなる実施形態はまた、マルチセルネットワークにおけるｍｕｔｉｐｌｅ−ｉｎ−ｍｕｌｔｉｐｌｅ−ｏｕｔ（「ＭＩＭＯ」）干渉チャネルのサムレートを最大にする方法であって、干渉チャネルが第１および第２の送信機／受信機対を備える、方法を含むことができ、この方法は、１組の電力比に対して徹底探索を実行して第１のメッセージおよび第２のメッセージの共通部分と個別部分との最適電力比割当てを取得するステップと、最適電力比の関数として、ランクアダプテーションにより最大信号対漏れ雑音比プレコーダの最高ランクを決定して、第１の個別部分および第２の個別部分のサムレートを最大にすることによって専用プレコーダを取得するステップと、専用プレコーダおよび最適電力比の関数として、ランクアダプテーションにより注水定理ベースの共通プレコーダの最高ランクを決定して、ＭＩＭＯ干渉チャネルのサムレートを最大にすることによって共通プレコーダを取得するステップと、共通プレコーダを使用して共通部分をプレコーディングし、専用プレコーダを使用して個別部分をプレコーディングし、第１のメッセージの共通部分および個別部分を第１の送信機から送信し、第２のメッセージの共通部分および個別部分を第２の送信機から送信するステップとを含む。

さらなる実施形態はまた、マルチセルネットワークにおけるｍｕｔｉｐｌｅ−ｉｎ−ｍｕｌｔｉｐｌｅ−ｏｕｔ（「ＭＩＭＯ」）干渉チャネルのサムレートを最大にする方法であって、干渉チャネルが第１および第２の送信機／受信機対を備える、方法を含むことができ、この方法は、１組の電力比に対して二等分探索を実行して第１のメッセージおよび第２のメッセージの共通部分と個別部分との最適電力比割当てを取得するステップと、最適電力比の関数として、電力およびランクアダプテーションにより最大信号対漏れ雑音比プレコーダの最良電力負荷行列を決定して、第１の個別部分および第２の個別部分のサムレートを最大にすることによって専用プレコーダを取得するステップと、専用プレコーダおよび最適電力比の関数として、ランクアダプテーションにより注水定理ベースの共通プレコーダの最高ランクを決定して、ＭＩＭＯ干渉チャネルのサムレートを最大にすることによって共通プレコーダを取得するステップと、共通プレコーダを使用して共通部分をプレコーディングし、専用プレコーダを使用して個別部分をプレコーディングし、第１のメッセージの共通部分および個別部分を第１の送信機から送信し、第２のメッセージの共通部分および個別部分を第２の送信機から送信するステップとを含む。

さらなる実施形態はまた、マルチセルネットワークにおけるｍｕｔｉｐｌｅ−ｉｎ−ｍｕｌｔｉｐｌｅ−ｏｕｔ（「ＭＩＭＯ」）干渉チャネルのサムレートを最大にする方法であって、干渉チャネルが第１および第２の送信機／受信機対を備える、方法を含むことができ、この方法は、１組の電力比に対して徹底探索を実行して第１のメッセージおよび第２のメッセージの共通部分と個別部分との最適電力比割当てを取得するステップと、最適電力比の関数として、電力およびランクアダプテーションにより最大信号対漏れ雑音比プレコーダの最良電力負荷行列を決定して、第１の個別部分および第２の個別部分のサムレートを最大にすることによって専用プレコーダを取得するステップと、専用プレコーダおよび最適電力比の関数として、ランクアダプテーションにより注水定理ベースの共通プレコーダの最高ランクを決定して、ＭＩＭＯ干渉チャネルのサムレートを最大にすることによって共通プレコーダを取得するステップと、共通プレコーダを使用して共通部分をプレコーディングし、専用プレコーダを使用して個別部分をプレコーディングし、第１のメッセージの共通部分および個別部分を第１の送信機から送信し、第２のメッセージの共通部分および個別部分を第２の送信機から送信するステップとを含む。

さらなる実施形態はまた、マルチセルネットワークにおけるｍｕｔｉｐｌｅ−ｉｎ−ｍｕｌｔｉｐｌｅ−ｏｕｔ（「ＭＩＭＯ」）干渉チャネルのサムレートを最大にする方法であって、干渉チャネルが第１および第２の送信機／受信機対を備える、方法を含むことができ、この方法は、１組の電力比に対して二等分探索を実行して第１のメッセージおよび第２のメッセージの共通部分と個別部分との最適電力比割当てを取得するステップと、最適電力比の関数として、ランク１アダプテーションにより最大信号対漏れ雑音比プレコーダのランク１を決定して、第１の個別部分および第２の個別部分のサムレートを最大にすることによって専用プレコーダを取得するステップと、専用プレコーダおよび最適電力比の関数として、ランクアダプテーションにより注水定理ベースの共通プレコーダの最高ランクを決定して、ＭＩＭＯ干渉チャネルのサムレートを最大にすることによって共通プレコーダを取得するステップと、共通プレコーダを使用して共通部分をプレコーディングし、専用プレコーダを使用して個別部分をプレコーディングし、第１のメッセージの共通部分および個別部分を第１の送信機から送信し、第２のメッセージの共通部分および個別部分を第２の送信機から送信するステップとを含む。

さらなる実施形態はまた、マルチセルネットワークにおけるｍｕｔｉｐｌｅ−ｉｎ−ｍｕｌｔｉｐｌｅ−ｏｕｔ（「ＭＩＭＯ」）干渉チャネルのサムレートを最大にする方法であって、干渉チャネルが第１および第２の送信機／受信機対を備える、方法を含むことができ、この方法は、１組の電力比に対して徹底探索を実行して第１のメッセージおよび第２のメッセージの共通部分と個別部分との最適電力比割当てを取得するステップと、最適電力比の関数として、ランク１アダプテーションにより最大信号対漏れ雑音比プレコーダのランク１を決定して、第１の個別部分および第２の個別部分のサムレートを最大にすることによって専用プレコーダを取得するステップと、専用プレコーダおよび最適電力比の関数として、ランクアダプテーションにより注水定理ベースの共通プレコーダの最高ランクを決定して、ＭＩＭＯ干渉チャネルのサムレートを最大にすることによって共通プレコーダを取得するステップと、共通プレコーダを使用して共通部分をプレコーディングし、専用プレコーダを使用して個別部分をプレコーディングし、第１のメッセージの共通部分および個別部分を第１の送信機から送信し、第２のメッセージの共通部分および個別部分を第２の送信機から送信するステップとを含む。

さらなる実施形態はまた、マルチセルネットワークにおけるｍｕｔｉｐｌｅ−ｉｎ−ｍｕｌｔｉｐｌｅ−ｏｕｔ（「ＭＩＭＯ」）干渉チャネルのサムレートを最大にする方法であって、干渉チャネルが第１および第２の送信機／受信機対を備える、方法を含むことができ、この方法は、１組の電力比に対して二等分探索を実行して第１のメッセージおよび第２のメッセージの共通部分と個別部分との最適電力比割当てを取得するステップと、最適電力比の関数として、ランクアダプテーションにより最大信号対漏れ雑音比プレコーダの最高ランクを決定して、第１の個別部分および第２の個別部分のサムレートを最大にすることによって専用プレコーダを取得するステップと、専用プレコーダおよび最適電力比の関数としてランク１直交共通プレコーダを決定して、ＭＩＭＯ干渉チャネルのサムレートを最大にすることによって共通プレコーダを取得するステップと、共通プレコーダを使用して共通部分をプレコーディングし、専用プレコーダを使用して個別部分をプレコーディングし、第１のメッセージの共通部分および個別部分を第１の送信機から送信し、第２のメッセージの共通部分および個別部分を第２の送信機から送信するステップとを含む。

さらなる実施形態はまた、マルチセルネットワークにおけるｍｕｔｉｐｌｅ−ｉｎ−ｍｕｌｔｉｐｌｅ−ｏｕｔ（「ＭＩＭＯ」）干渉チャネルのサムレートを最大にする方法であって、干渉チャネルが第１および第２の送信機／受信機対を備える、方法を含むことができ、この方法は、１組の電力比に対して徹底探索を実行して第１のメッセージおよび第２のメッセージの共通部分と個別部分との最適電力比割当てを取得するステップと、最適電力比の関数として、ランクアダプテーションにより最大信号対漏れ雑音比プレコーダの最高ランクを決定して、第１の個別部分および第２の個別部分のサムレートを最大にすることによって専用プレコーダを取得するステップと、専用プレコーダおよび最適電力比の関数としてランク１直交共通プレコーダを決定して、ＭＩＭＯ干渉チャネルのサムレートを最大にすることによって共通プレコーダを取得するステップと、共通プレコーダを使用して共通部分をプレコーディングし、専用プレコーダを使用して個別部分をプレコーディングし、第１のメッセージの共通部分および個別部分を第１の送信機から送信し、第２のメッセージの共通部分および個別部分を第２の送信機から送信するステップとを含む。

さらなる実施形態はまた、マルチセルネットワークにおけるｍｕｔｉｐｌｅ−ｉｎ−ｍｕｌｔｉｐｌｅ−ｏｕｔ（「ＭＩＭＯ」）干渉チャネルのサムレートを最大にする方法であって、干渉チャネルが第１および第２の送信機／受信機対を備える、方法を含むことができ、この方法は、１組の電力比に対して二等分探索を実行して第１のメッセージおよび第２のメッセージの共通部分と個別部分との最適電力比割当てを取得するステップと、最適電力比の関数として、電力およびランクアダプテーションにより最大信号対漏れ雑音比プレコーダの最良電力負荷行列を決定して、第１の個別部分および第２の個別部分のサムレートを最大にすることによって専用プレコーダを取得するステップと、専用プレコーダおよび最適電力比の関数としてランク１直交共通プレコーダを決定して、ＭＩＭＯ干渉チャネルのサムレートを最大にすることによって共通プレコーダを取得するステップと、共通プレコーダを使用して共通部分をプレコーディングし、専用プレコーダを使用して個別部分をプレコーディングし、第１のメッセージの共通部分および個別部分を第１の送信機から送信し、第２のメッセージの共通部分および個別部分を第２の送信機から送信するステップとを含む。

さらなる実施形態はまた、マルチセルネットワークにおけるｍｕｔｉｐｌｅ−ｉｎ−ｍｕｌｔｉｐｌｅ−ｏｕｔ（「ＭＩＭＯ」）干渉チャネルのサムレートを最大にする方法であって、干渉チャネルが第１および第２の送信機／受信機対を備える、方法を含むことができ、この方法は、１組の電力比に対して徹底探索を実行して第１のメッセージおよび第２のメッセージの共通部分と個別部分との最適電力比割当てを取得するステップと、最適電力比の関数として、電力およびランクアダプテーションにより最大信号対漏れ雑音比プレコーダの最良電力負荷行列を決定して、第１の個別部分および第２の個別部分のサムレートを最大にすることによって専用プレコーダを取得するステップと、専用プレコーダおよび最適電力比の関数としてランク１直交共通プレコーダを決定して、ＭＩＭＯ干渉チャネルのサムレートを最大にすることによって共通プレコーダを取得するステップと、共通プレコーダを使用して共通部分をプレコーディングし、専用プレコーダを使用して個別部分をプレコーディングし、第１のメッセージの共通部分および個別部分を第１の送信機から送信し、第２のメッセージの共通部分および個別部分を第２の送信機から送信するステップとを含む。

さらなる実施形態はまた、マルチセルネットワークにおけるｍｕｔｉｐｌｅ−ｉｎ−ｍｕｌｔｉｐｌｅ−ｏｕｔ（「ＭＩＭＯ」）干渉チャネルのサムレートを最大にする方法であって、干渉チャネルが第１および第２の送信機／受信機対を備える、方法を含むことができ、この方法は、１組の電力比に対して二等分探索を実行して第１のメッセージおよび第２のメッセージの共通部分と個別部分との最適電力比割当てを取得するステップと、最適電力比の関数として、ランク１アダプテーションにより最大信号対漏れ雑音比プレコーダのランク１を決定して、第１の個別部分および第２の個別部分のサムレートを最大にすることによって専用プレコーダを取得するステップと、専用プレコーダおよび最適電力比の関数としてランク１直交共通プレコーダを決定して、ＭＩＭＯ干渉チャネルのサムレートを最大にすることによって共通プレコーダを取得するステップと、共通プレコーダを使用して共通部分をプレコーディングし、専用プレコーダを使用して個別部分をプレコーディングし、第１のメッセージの共通部分および個別部分を第１の送信機から送信し、第２のメッセージの共通部分および個別部分を第２の送信機から送信するステップとを含む。

さらなる実施形態はまた、マルチセルネットワークにおけるｍｕｔｉｐｌｅ−ｉｎ−ｍｕｌｔｉｐｌｅ−ｏｕｔ（「ＭＩＭＯ」）干渉チャネルのサムレートを最大にする方法であって、干渉チャネルが第１および第２の送信機／受信機対を備える、方法を含むことができ、この方法は、１組の電力比に対して徹底探索を実行して第１のメッセージおよび第２のメッセージの共通部分と個別部分との最適電力比割当てを取得するステップと、最適電力比の関数として、ランク１アダプテーションにより最大信号対漏れ雑音比プレコーダのランク１を決定して、第１の個別部分および第２の個別部分のサムレートを最大にすることによって専用プレコーダを取得するステップと、専用プレコーダおよび最適電力比の関数としてランク１直交共通プレコーダを決定して、ＭＩＭＯ干渉チャネルのサムレートを最大にすることによって共通プレコーダを取得するステップと、共通プレコーダを使用して共通部分をプレコーディングし、専用プレコーダを使用して個別部分をプレコーディングし、第１のメッセージの共通部分および個別部分を第１の送信機から送信し、第２のメッセージの共通部分および個別部分を第２の送信機から送信するステップとを含む。

さらなる実施形態はまた、マルチセルネットワークにおけるｍｕｔｉｐｌｅ−ｉｎ−ｍｕｌｔｉｐｌｅ−ｏｕｔ（「ＭＩＭＯ」）干渉チャネルのサムレートを最大にする方法であって、干渉チャネルが第１および第２の送信機／受信機対を備える、方法を含むことができ、この方法は、１組の電力比に対して二等分探索を実行して第１のメッセージおよび第２のメッセージの共通部分と個別部分との最適電力比割当てを取得するステップと、最適電力比の関数として、ランクアダプテーションにより最大信号対漏れ雑音比プレコーダの最高ランクを決定して、第１の個別部分および第２の個別部分のサムレートを最大にすることによって専用プレコーダを取得するステップと、専用プレコーダおよび最適電力比の関数としてランク１最大サムレート上界共通プレコーダを決定して、ＭＩＭＯ干渉チャネルのサムレートを最大にすることによって共通プレコーダを取得するステップと、共通プレコーダを使用して共通部分をプレコーディングし、専用プレコーダを使用して個別部分をプレコーディングし、第１のメッセージの共通部分および個別部分を第１の送信機から送信し、第２のメッセージの共通部分および個別部分を第２の送信機から送信するステップとを含む。

さらなる実施形態はまた、マルチセルネットワークにおけるｍｕｔｉｐｌｅ−ｉｎ−ｍｕｌｔｉｐｌｅ−ｏｕｔ（「ＭＩＭＯ」）干渉チャネルのサムレートを最大にする方法であって、干渉チャネルが第１および第２の送信機／受信機対を備える、方法を含むことができ、この方法は、１組の電力比に対して徹底探索を実行して第１のメッセージおよび第２のメッセージの共通部分と個別部分との最適電力比割当てを取得するステップと、最適電力比の関数として、ランクアダプテーションにより最大信号対漏れ雑音比プレコーダの最高ランクを決定して、第１の個別部分および第２の個別部分のサムレートを最大にすることによって専用プレコーダを取得するステップと、専用プレコーダおよび最適電力比の関数としてランク１最大サムレート上界共通プレコーダを決定して、ＭＩＭＯ干渉チャネルのサムレートを最大にすることによって共通プレコーダを取得するステップと、共通プレコーダを使用して共通部分をプレコーディングし、専用プレコーダを使用して個別部分をプレコーディングし、第１のメッセージの共通部分および個別部分を第１の送信機から送信し、第２のメッセージの共通部分および個別部分を第２の送信機から送信するステップとを含む。

さらなる実施形態はまた、マルチセルネットワークにおけるｍｕｔｉｐｌｅ−ｉｎ−ｍｕｌｔｉｐｌｅ−ｏｕｔ（「ＭＩＭＯ」）干渉チャネルのサムレートを最大にする方法であって、干渉チャネルが第１および第２の送信機／受信機対を備える、方法を含むことができ、この方法は、１組の電力比に対して二等分探索を実行して第１のメッセージおよび第２のメッセージの共通部分と個別部分との最適電力比割当てを取得するステップと、最適電力比の関数として、電力およびランクアダプテーションにより最大信号対漏れ雑音比プレコーダの最良電力負荷行列を決定して、第１の個別部分および第２の個別部分のサムレートを最大にすることによって専用プレコーダを取得するステップと、専用プレコーダおよび最適電力比の関数としてランク１最大サムレート上界共通プレコーダを決定して、ＭＩＭＯ干渉チャネルのサムレートを最大にすることによって共通プレコーダを取得するステップと、共通プレコーダを使用して共通部分をプレコーディングし、専用プレコーダを使用して個別部分をプレコーディングし、第１のメッセージの共通部分および個別部分を第１の送信機から送信し、第２のメッセージの共通部分および個別部分を第２の送信機から送信するステップとを含む。

さらなる実施形態はまた、マルチセルネットワークにおけるｍｕｔｉｐｌｅ−ｉｎ−ｍｕｌｔｉｐｌｅ−ｏｕｔ（「ＭＩＭＯ」）干渉チャネルのサムレートを最大にする方法であって、干渉チャネルが第１および第２の送信機／受信機対を備える、方法を含むことができ、この方法は、１組の電力比に対して徹底探索を実行して第１のメッセージおよび第２のメッセージの共通部分と個別部分との最適電力比割当てを取得するステップと、最適電力比の関数として、電力およびランクアダプテーションにより最大信号対漏れ雑音比プレコーダの最良電力負荷行列を決定して、第１の個別部分および第２の個別部分のサムレートを最大にすることによって専用プレコーダを取得するステップと、専用プレコーダおよび最適電力比の関数としてランク１最大サムレート上界共通プレコーダを決定して、ＭＩＭＯ干渉チャネルのサムレートを最大にすることによって共通プレコーダを取得するステップと、共通プレコーダを使用して共通部分をプレコーディングし、専用プレコーダを使用して個別部分をプレコーディングし、第１のメッセージの共通部分および個別部分を第１の送信機から送信し、第２のメッセージの共通部分および個別部分を第２の送信機から送信するステップとを含む。

さらなる実施形態はまた、マルチセルネットワークにおけるｍｕｔｉｐｌｅ−ｉｎ−ｍｕｌｔｉｐｌｅ−ｏｕｔ（「ＭＩＭＯ」）干渉チャネルのサムレートを最大にする方法であって、干渉チャネルが第１および第２の送信機／受信機対を備える、方法を含むことができ、この方法は、１組の電力比に対して二等分探索を実行して第１のメッセージおよび第２のメッセージの共通部分と個別部分との最適電力比割当てを取得するステップと、最適電力比の関数として、ランク１アダプテーションにより最大信号対漏れ雑音比プレコーダのランク１を決定して、第１の個別部分および第２の個別部分のサムレートを最大にすることによって専用プレコーダを取得するステップと、専用プレコーダおよび最適電力比の関数としてランク１最大サムレート上界共通プレコーダを決定して、ＭＩＭＯ干渉チャネルのサムレートを最大にすることによって共通プレコーダを取得するステップと、共通プレコーダを使用して共通部分をプレコーディングし、専用プレコーダを使用して個別部分をプレコーディングし、第１のメッセージの共通部分および個別部分を第１の送信機から送信し、第２のメッセージの共通部分および個別部分を第２の送信機から送信するステップとを含む。

さらなる実施形態はまた、マルチセルネットワークにおけるｍｕｔｉｐｌｅ−ｉｎ−ｍｕｌｔｉｐｌｅ−ｏｕｔ（「ＭＩＭＯ」）干渉チャネルのサムレートを最大にする方法であって、干渉チャネルが第１および第２の送信機／受信機対を備える、方法を含むことができ、この方法は、１組の電力比に対して徹底探索を実行して第１のメッセージおよび第２のメッセージの共通部分と個別部分との最適電力比割当てを取得するステップと、最適電力比の関数として、ランク１アダプテーションにより最大信号対漏れ雑音比プレコーダのランク１を決定して、第１の個別部分および第２の個別部分のサムレートを最大にすることによって専用プレコーダを取得するステップと、専用プレコーダおよび最適電力比の関数としてランク１最大サムレート上界共通プレコーダを決定して、ＭＩＭＯ干渉チャネルのサムレートを最大にすることによって共通プレコーダを取得するステップと、共通プレコーダを使用して共通部分をプレコーディングし、専用プレコーダを使用して個別部分をプレコーディングし、第１のメッセージの共通部分および個別部分を第１の送信機から送信し、第２のメッセージの共通部分および個別部分を第２の送信機から送信するステップとを含む。

Claims (19)

1. ＷＴＲＵにおいて、個別部分、第１の共通部分、および第２の共通部分に関連付けられた復調情報を取得するステップであって、前記個別部分は、前記ＷＴＲＵが復号することが可能でありおよび他のＷＴＲＵが復号することが不可能であるレートで符号化され、前記第１の共通部分は、前記ＷＴＲＵおよび前記他のＷＴＲＵが復号することが可能であるレートで符号化され、前記第２の共通部分は、前記ＷＴＲＵおよび前記他のＷＴＲＵが復号することが可能であるレートで符号化される、ステップと、
   前記復調情報に従って、第１の送信機から受信された前記第１の共通部分、第２の送信機から受信された前記第２の共通部分、および前記第１の送信機から受信された前記個別部分を少なくとも含む受信された信号を処理するステップと、
   前記第１の共通部分、前記第２の共通部分、および前記個別部分についての肯定応答および／または否定応答（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）の組合せを示すマルチパートハイブリッド自動再送要求（ＨＡＲＱ）メッセージを送信するステップと
   を含むことを特徴とする方法。
2. 前記復調情報は変調符号化方式（ＭＣＳ）情報を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記第１の共通部分についての前記ＭＣＳ情報は、第１のｅＮｏｄｅＢの物理下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）から取得され、前記第２の共通部分についての前記ＭＣＳ情報は、第２のｅＮｏｄｅＢのＰＤＣＣＨから取得されることを特徴とする請求項２に記載の方法。
4. 前記ＭＣＳ情報は復調参照シンボル（ＤＭ−ＲＳ）から取得されることを特徴とする請求項２に記載の方法。
5. 前記復調情報はプリコーダ情報を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
6. 前記復調情報は電力割り当てを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
7. 逐次干渉除去（ＳＩＣ）インジケータメッセージを送信するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
8. 逐次干渉除去を使用して、前記マルチパートＨＡＲＱメッセージに応答して再送される信号を処理するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
9. 前記ＷＴＲＵは、前記個別部分および前記第１の共通部分の対象受信機であり、前記第２の共通部分についての対象受信機ではないことを特徴とする請求項１に記載の方法。
10. 前記マルチパートＨＡＲＱメッセージは、前記マルチパートＨＡＲＱメッセージでＡＣＫ／ＮＡＣＫされている個別および共通部分の数よりも少ないビットを備えることを特徴とする請求項１に記載の方法。
11. 前記ＷＴＲＵにおいて、前記個別部分、前記第１の共通部分、および前記第２の共通部分の復号順序を取得するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
12. 個別部分、第１の共通部分、および第２の共通部分に関連付けられた復調情報を取得し、前記個別部分は、ＷＴＲＵが復号することが可能でありおよび他のＷＴＲＵが復号することが不可能であるレートで符号化され、前記第１の共通部分は、前記ＷＴＲＵおよび前記他のＷＴＲＵが復号することが可能であるレートで符号化され、前記第２の共通部分は、前記ＷＴＲＵおよび前記他のＷＴＲＵが復号することが可能であるレートで符号化され、
    前記復調情報に従って、第１の送信機から受信された前記第１の共通部分、第２の送信機から受信された前記第２の共通部分、および前記第１の送信機から受信された前記個別部分を少なくとも含む受信された信号を処理し、
    ＨＡＲＱプロセスを制御し、および、前記第１の共通部分、前記第２の共通部分、および前記個別部分についての肯定応答および／または否定応答（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）の組合せを示すマルチパートＨＡＲＱメッセージを生成する
    ように構成されたプロセッサと、
    前記マルチパートＨＡＲＱメッセージを送信する
    ように構成された送受信機と
    を含む前記ＷＴＲＵを備えたことを特徴とする装置。
13. 前記ＷＴＲＵは、第１のｅＮｏｄｅＢの物理下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）から前記第１の共通部分についての変調符号化方式（ＭＣＳ）情報を取得し、第２のｅＮｏｄｅＢのＰＤＣＣＨから前記第２の共通部分についてのＭＣＳ情報を取得するように構成されることを特徴とする請求項１２に記載の装置。
14. 前記ＷＴＲＵは、復調参照シンボル（ＤＭ−ＲＳ）から前記ＭＣＳ情報を取得するように構成されることを特徴とする請求項１３に記載の装置。
15. 前記復調情報はプリコーダ情報または電力割り当てのうちの１つを含むことを特徴とする請求項１２に記載の装置。
16. 前記ＷＴＲＵは、逐次干渉除去（ＳＩＣ）インジケータメッセージを送信するようにさらに構成されることを特徴とする請求項１２に記載の装置。
17. 前記ＷＴＲＵは、前記個別部分および前記第１の共通部分の対象受信機であり、前記第２の共通部分についての対象受信機ではないことを特徴とする請求項１２に記載の装置。
18. 前記マルチパートＨＡＲＱメッセージは、前記マルチパートＨＡＲＱメッセージでＡＣＫ／ＮＡＣＫされている個別および共通部分の数よりも少ないビットを備えることを特徴とする請求項１２に記載の装置。
19. 前記プロセッサは、前記個別部分、前記第１の共通部分、および前記第２の共通部分の復号順序を取得するようにさらに構成されることを特徴とする請求項１２に記載の装置。

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