JP6026459B2 - 無線通信システムにおけるパイロット多重化のための方法および装置 - Google Patents

Description

優先権の主張

（米国法典第３５編１１９条の下における優先権の主張）
本特許出願は、参照により明確に本明細書に組み込まれている、本特許出願の譲受人に譲渡された、２００６年１月２０日に出願した「ＭＥＴＨＯＤ ＡＮＤ ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ ＦＯＲ ＰＩＬＯＴ ＭＵＬＴＩＰＬＥＸＩＮＧ ＩＮ Ａ ＷＩＲＥＬＥＳＳ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＳ ＳＹＳＴＥＭ」という名称の仮出願第６０／７６０，４８２号の優先権を主張するものである。

本開示は、一般に、通信に関し、より具体的には、無線通信システムにおいてパイロットを伝送するための技術に関する。

無線通信システムにおいて、送信局（例えば、基地局または端末装置）は、複数（Ｒ個）の受信アンテナを備えた受信局へのＭＩＭＯ（多入力多出力）伝送のために複数（Ｔ個）の送信アンテナを利用することができる。これらの複数の送信アンテナおよび受信アンテナは、スループットを増大させ、および／または信頼性を向上させるのに使用されることが可能なＭＩＭＯ通信路を形成する。例えば、送信局は、Ｔ個までのデータストリームをＴ個の送信アンテナから同時に伝送して、スループットを向上させることができる。代替として、送信局は、単一のデータストリームをＴ個の送信アンテナから伝送して、受信局による受信を向上させることもできる。

ＭＩＭＯ通信路応答が正確に推定されることが可能である場合、良好なパフォーマンスが達せられることが可能である。例えば、受信局は、ＭＩＭＯ通信路応答を使用して、ＭＩＭＯ伝送に関するデータ検出を実行すること、ＭＩＭＯ伝送のために送信局によって適用されるべき空間マッピングマトリックスを選択することなどができる。通信路推定は、通常、受信局によってアプリオリ（a priori）に知られているパイロットシンボルを伝送することによってサポートされる。その場合、受信局は、受信されたパイロットシンボル、および知られているパイロットシンボルに基づいて、ＭＩＭＯ通信路応答を推定することができる。

パイロットに基づいて獲得される通信路推定値は、通常、雑音および干渉によって損なわれる。雑音は、無線通信路、受信機エレクトロニクス（electronics）などの様々な源に由来しうる。干渉には、アンテナ間干渉および送信機間干渉が含まれうる。アンテナ間干渉は、他の送信アンテナからの伝送に起因する干渉である。アンテナ間パイロット干渉は、複数のパイロット伝送が、Ｔ個すべての送信アンテナから同時に送られ、各アンテナからのパイロット伝送が、その他のアンテナからのパイロット伝送と干渉する場合に存在しうる。送信機間干渉は、他の送信局からの伝送に起因する干渉である。送信機間干渉は、セクタ間干渉、セル間干渉、端末装置間干渉などとも呼ばれうる。アンテナ間干渉および送信機間干渉は、通信路推定に悪影響を与える可能性があり、これにより、データパフォーマンスが低下させられる可能性がある。

したがって、無線通信システムにおいてパイロットを伝送する技術の必要性が、当技術分野において存在する。

或る態様によれば、複数の送信アンテナに関する複数のパイロット系列を生成する装置が説明され、各パイロット系列は、異なる副搬送波セット上の時間領域において送られる複数のパイロットシンボルを備える。装置は、この複数のパイロット系列に基づき、複数の送信アンテナに関する複数のパイロット伝送をさらに生成する。

別の態様によれば、送信機固有の値によって定義されるＣｈｕ系列などのＣＡＺＡＣ（一定振幅０自己相関）系列のＦＤ−ＣＤＭ（周波数領域符号分割多重化）に基づいて、複数の送信アンテナに関する複数のパイロット系列を生成する装置が説明される。装置は、この複数のパイロット系列に基づき、複数の送信アンテナに関する複数のパイロット伝送をさらに生成する。

さらに別の態様によれば、複数の受信アンテナを介して複数のパイロット伝送を受信する装置が説明され、各パイロット伝送は、異なる副搬送波セット上の時間領域において送られる複数のパイロットシンボルを備える。装置は、複数の受信されたパイロット伝送を処理して、通信路推定値を獲得する。

さらに別の態様によれば、複数の受信アンテナを介して複数のパイロット伝送を受信する装置が説明され、パイロット伝送は、送信機固有の値によって定義されるＣｈｕ系列などのＣＡＺＡＣ系列のＦＤ−ＣＤＭに基づいて生成される。装置は、複数の受信されたパイロット伝送を処理して、通信路推定値を獲得する。

さらに別の態様によれば、第１の多重化スキームに基づいて複数の送信アンテナに関する複数のパイロット伝送を生成する装置が説明される。装置は、第１の多重化スキームとは異なる第２の多重化スキームに基づいて、複数の送信アンテナに関する複数のデータ伝送をさらに生成する。

さらに別の態様によれば、第１の多重化スキームに基づいて生成された複数のパイロット伝送を受信する装置が説明される。装置は、第１の多重化スキームとは異なる第２の多重化スキームに基づいて生成された複数のデータ伝送をさらに受信する。この複数のパイロット伝送、およびこの複数のデータ伝送は、複数の送信アンテナから複数の受信アンテナに送られるＭＩＭＯ伝送のためのものである。これらの複数の送信アンテナは、単一の送信局に配置されても、複数の送信局に配置されてもよい。

本開示の様々な態様および特徴が、以下にさらに詳細に説明される。

無線多元接続通信システムを示す図。 基地局および端末装置を示すブロック図。 ＩＦＤＭ（インターリーブ型周波数分割多重化）パイロット副搬送波構造を示す図。 ＩＦＤＭ（インターリーブ型周波数分割多重化）パイロット副搬送波構造を示す図。 ＩＦＤＭパイロットを生成するためのプロセスを示す図。 ＩＦＤＭパイロットを生成するためのプロセスを示す図。 ＦＤ−ＣＤＭパイロットに関する４つの送信アンテナからのパイロット伝送を示す図。 ＦＤ−ＣＤＭパイロットを生成するためのプロセスを示す図。 ＦＤ−ＣＤＭパイロットを生成するためのプロセスを示す図。 パイロットとデータを、異なる多重化スキームを使用して送るためのプロセスを示す図。

本明細書で説明される技術は、多元接続通信システム、同報通信システム、ＷＬＡＮ（無線ローカルエリアネットワーク）などの、様々な無線通信システムのために使用されることが可能である。「システム」および「ネットワーク」という用語は、しばしば、互いに区別なく使用される。多元接続システムは、ＣＤＭＡ（符号分割多元接続）システム、ＴＤＭＡ（時間分割多元接続）システム、ＦＤＭＡ（周波数分割多元接続）システム、ＯＦＤＭＡ（直交ＦＤＭＡ）システム、ＳＣ−ＦＤＭＡ（単一搬送波ＦＤＭＡ）システム、ＳＤＭＡ（空間分割多元接続）システムなどであることが可能である。また、これらの技術は、ダウンリンクとアップリンクに関して異なる多元接続スキームを使用する、例えば、ダウンリンクに関してＯＦＤＭＡを使用し、アップリンクに関してＳＣ−ＦＤＭＡを使用するシステムに関して使用されることも可能である。ダウンリンク（または順方向リンク）とは、基地局から端末装置に至る通信リンクを指し、アップリンク（または逆方向リンク）とは、端末装置から基地局に至る通信リンクを指す。

ＯＦＤＭＡシステムは、ＯＦＤＭ（直交周波数分割多重化）を利用する。ＳＣ−ＦＤＭＡシステムは、ＳＣ−ＦＤＭ（単一搬送波周波数分割多重化）を利用する。ＯＦＤＭおよびＳＣ−ＦＤＭは、システム帯域幅を、トーン、ビンなどとも一般に呼ばれる、複数（Ｋ個）の直交副搬送波に分割する。各副搬送波は、データで変調されることが可能である。一般に、シンボルは、ＯＦＤＭを使用して周波数領域において、ＳＣ−ＦＤＭを使用して時間領域において送られる。ＳＣ−ＦＤＭは、（ａ）所与の周波数割り当てにわたって一様に分布する副搬送波上で情報を伝送するＩＦＤＭ、および（ｂ）隣接する副搬送波上で情報を伝送するＬＦＤＭ（局所化された周波数分割多重化）を含む。

図１は、複数の基地局１１０を有する無線多元接続通信システム１００を示す。基地局は、一般に、端末装置と通信する固定局であり、ノードＢ、ｅＮｏｄｅ Ｂ（拡張型ノードＢ）、アクセスポイントなどと呼ばれることも可能である。各基地局１１０は、或る特定の地理的区域に関する通信有効範囲を提供する。「セル」という用語は、この用語が使用される文脈に応じて、基地局および／または基地局のカバーレッジ（coverage）エリアを指すことが可能である。システム容量を増大させるのに、基地局カバーレッジエリアが、より小さい複数の区域、例えば、より小さい３つの区域に分割されることが可能である。より小さい各区域は、それぞれのＢＴＳ（基地送受信局）によってサービス提供されることが可能である。「セクタ」という用語は、この用語が使用される文脈に応じて、ＢＴＳおよび／またはＢＴＳのカバーレッジエリアを指すことが可能である。セクタ化されたセルに関して、そのセルに関するすべてのセクタのためのＢＴＳ群は、通常、そのセルに関する基地局内に並置される。

端末装置１２０は、システム全体にわたって分散されることが可能である。端末装置は、固定型であることも、移動型であることも可能であり、ユーザ装置、移動局、移動装置、アクセス端末装置、局などと呼ばれることも可能である。端末装置は、セルラー電話機、ＰＤＡ（パーソナルディジタルアシスタント）、無線モデム、無線通信デバイス、ハンドヘルドデバイス、加入者装置、ラップトップコンピュータ、コードレス電話機などであることが可能である。

システムコントローラ１３０は、基地局１１０に結合されて、これらの基地局に関する調整および制御を提供することが可能である。システムコントローラ１３０は、単一のネットワークエンティティ（network entity）であっても、ネットワークエンティティの集合であってもよい。

図２は、システム１００における基地局１１０および端末装置１２０の設計のブロック図を示す。基地局１１０は、ダウンリンク上のデータ送信のため、およびアップリンク上のデータ受信のために使用されることが可能な複数（Ｕ個）のアンテナ２２０ａないし２２０ｕを備える。端末装置１２０は、アップリンク上のデータ送信のため、およびダウンリンク上のデータ受信のために使用されることが可能な複数（Ｖ個）のアンテナ１５２ａないし１５２ｖを備える。各アンテナは、物理的アンテナまたはアンテナアレイであることが可能である。

ダウンリンク上で、基地局１１０において、ＴＸ（送信）データ−パイロットプロセッサ２１４が、データ源２１２からデータを受信し、このデータを処理（例えば、フォーマット、符号化、インターリーブ、およびシンボルマップ）して、データシンボルを生成する。また、プロセッサ２１４は、以下に説明されるとおり、パイロットシンボルを生成し、このパイロットシンボルおよびデータシンボルをＴＸ空間プロセッサ２１６に供給する。本明細書で使用されるデータシンボルとは、データに関するシンボルであり、パイロットシンボルとは、パイロットに関するシンボルであり、０シンボルとは、０の信号値であり、シンボルは、通常、複素値である。データシンボルは、ＰＳＫまたはＱＡＭなどの変調スキームからの変調シンボルであることが可能である。パイロットは、送信局と受信局の両方によってアプリオリに知られているデータである。プロセッサ２１６は、パイロットシンボルおよびデータシンボルを多重化し、送信機空間マッピング（該当する場合）を実行し、Ｕ個の出力シンボルストリームをＵ個のＭＯＤ（変調器）２１８ａないし２１８ｕに供給する。各変調器２１８は、出力シンボルストリームに対して変調（例えば、ＯＦＤＭ、ＳＣ−ＦＤＭなどのための）を実行して、出力チップを生成し、これらの出力チップをさらに処理（例えば、ディジタルからアナログに変換、アナログフィルタリング、増幅およびアップコンバート）して、ダウンリンク信号を生成する。変調器２１８ａないし２１８ｕからのＵ個のダウンリンク信号は、Ｕ個のアンテナ２２０ａないし２２０ｕを介して、それぞれ、伝送される。

端末装置１２０において、Ｖ個のアンテナ２５２ａないし２５２ｖが、Ｕ個のダウンリンク信号を受信し、各アンテナ２５２が、受信された信号をそれぞれのＤＥＭＯＤ（復調器）２５４に供給する。各復調器２５４は、その受信された信号を処理（例えば、フィルタリング、増幅、ダウンコンバート、およびディジタル化）して、サンプルを獲得し、これらのサンプルに対して復調（例えば、ＯＦＤＭ、ＳＣ−ＦＤＭなどに関する）をさらに実行して、受信されたシンボルを獲得する。各復調器２５４は、受信されたデータシンボルをＭＩＭＯ検出器２５６に供給し、受信されたパイロットシンボルを通信路プロセッサ２８４に供給する。通信路プロセッサ２８４は、受信されたパイロットシンボルに基づいてダウンリンクＭＩＭＯ通信路応答を推定し、通信路推定値をＭＩＭＯ検出器２５６に供給する。ＭＩＭＯ検出器２５６は、受信されたデータシンボルに対して、これらの通信路推定値を使用してＭＩＭＯ検出を実行し、データシンボル推定値をもたらす。ＲＸデータプロセッサ２５８が、これらのデータシンボル推定値をさらに処理（例えば、逆インターリーブおよび復号）して、復号されたデータをデータシンク２６０に供給する。

アップリンク上で、端末装置１２０において、データ源２７２からのデータ、およびパイロットが、ＴＸデータ−パイロットプロセッサ２７４によって処理され、ＴＸ空間プロセッサ２７６によってさらに処理され、変調器２５４ａないし２５４ｖによって変調され、処理されて、Ｖ個のアップリンク信号が生成され、これらのアップリンク信号が、Ｖ個のアンテナ２５２ａないし２５２ｖを介して伝送される。基地局１１０において、これらのアップリンク信号が、Ｕ個のアンテナ２２０ａないし２２０ｕによって受信され、復調器２１８ａないし２１８ｕによって処理され、復調され、ＭＩＭＯ検出器２３２によって検出され、ＲＸデータプロセッサ２３４によってさらに処理されて、端末装置１２０によって送信されたデータが回復される。通信路プロセッサ２４４が、受信されたパイロットシンボルに基づいてアップリンクＭＩＭＯ通信路応答を推定し、ＭＩＭＯ検出のためにＭＩＭＯ検出器２３２に通信路推定値を供給する。

コントローラ／プロセッサ２４０および２８０が、基地局１１０および端末装置１２０における動作をそれぞれ制御する。メモリ２４２および２８２が、基地局１１０および端末装置１２０に関するデータおよびプログラムコードをそれぞれ格納する。

本明細書で説明される技術は、様々な副搬送波構造で使用されることが可能である。以下の説明では、合計でＫ個の副搬送波が、伝送に利用可能であり、０からＫ−１までの指標を割り当てられるものと想定する。

図３Ａは、ＩＦＤＭデータ伝送または分散型ＯＦＤＭデータ伝送のために使用されることが可能なＩＦＤＭパイロット副搬送波構造３００を示す。副搬送波構造３００においては、合計でＫ個の副搬送波が、Ｔ個の分離した、つまり、重なり合わないセットに構成されて、各セットが、合計でＫ個の副搬送波にわたって一様に分布するＬ´個の副搬送波を含むようになり、ただし、ＴおよびＬ´は、適切に選択された整数値である。各セットの中の連続する副搬送波は、Ｔ個の副搬送波によって離隔され、ただし、Ｋ＝Ｔ・Ｌ´である。このため、セットｉは、ｉ∈｛０，．．．，Ｔ−１｝に関して、副搬送波ｉ、副搬送波Ｔ＋ｉ、副搬送波２Ｔ＋ｉ、．．．副搬送波（Ｌ´−１）・Ｔ＋ｉを含む。

図３Ｂは、ＬＦＤＭデータ伝送または局所化されたＯＦＤＭデータ伝送のために使用されることが可能なＩＦＤＭパイロット副搬送波構造３１０を示す。副搬送波構造３１０においては、合計でＫ個の副搬送波が、Ｇ個の分離したグループに構成されて、各グループが、Ｎ”＝Ｋ／Ｇ個の連続した副搬送波を含むようになり、ただし、Ｎ”およびＧは、適切に選択された整数値である。このため、グループ０は、副搬送波０からＮ”−１までを含み、グループ１は、副搬送波Ｎ”から２Ｎ”−１までを含むといった具合であり、グループＧ−１は、副搬送波Ｋ−Ｎ”からＫ−１までを含む。

各グループの中のＮ”個の副搬送波は、Ｔ個の分離したセットに構成されて、各セットが、そのグループの中のＮ”個の副搬送波にわたって一様に分布するＬ”個の副搬送波を含むようになることが可能であり、ただし、Ｎ”＝Ｌ”・Ｔである。このため、各グループの中のＮ”個の副搬送波は、図３Ａで前述したのと同様に構成されることが可能である。図３Ｂは、副搬送波グループ１に関するＴ個の副搬送波セットを示す。

一般に、任意の副搬送波構造が、ダウンリンク上、およびアップリンク上のパイロット伝送およびデータ伝送のために使用されることが可能である。例えば、副搬送波構造３００が、ダウンリンクのために使用されることが可能であり、副搬送波構造３１０が、アップリンクのために使用されることが可能である。また、他の副搬送波構造が、使用されることも可能である。各リンク上で、パイロットおよびデータは、同一の副搬送波構造を使用して送られても、異なる副搬送波構造を使用して送られてもよい。

送信局は、ＴＤＭ（時間分割多重化）、ＴＤ−ＣＤＭ（時間領域符号分割多重化）、ＯＦＤＭ、ＩＦＤＭ、ＦＤ−ＣＤＭなどの、様々な多重化スキームを使用して、複数（Ｔ個）の送信アンテナを介してパイロットを伝送することができる。受信局は、複数（Ｒ個）の受信アンテナを介して、このパイロットを受信することができ、この受信されたパイロットに基づいて、ＭＩＭＯ通信路応答、ならびに背景雑音および干渉を推定することができる。ダウンリンクの場合、送信局は、基地局１１０であることが可能であり、受信局は、端末装置１２０であることが可能であり、ＴはＵと等しいことが可能であり、ＲはＶと等しいことが可能である。アップリンクの場合、送信局は、端末装置１２０であることが可能であり、受信局は、基地局１１０であることが可能であり、ＴはＶと等しいことが可能であり、ＲはＵと等しいことが可能である。ＭＩＭＯ伝送に関するパイロットは、Ｔ個の送信アンテナのそれぞれに関して、異なるパイロット系列を備えることが可能である。パイロット系列は、そのパイロットに関して使用される多重化スキームに応じて時間領域または周波数領域において送られることが可能な、知られているシンボルの系列である。

ＴＤＭパイロットの場合、パイロットに関して指定される時間間隔は、Ｔ個の送信アンテナに割り当てられることが可能なＴ個の時間セグメントに分割されることが可能である。送信局は、各アンテナからのパイロット伝送を、そのアンテナに割り当てられた時間セグメントの中で送ることができる。各アンテナからのパイロット伝送は、任意のパイロット系列であることが可能であり、マルチパス通信路における遅延拡散によって生じる周波数選択的なフェージングに対処するようにサイクリックプレフィックス（cyclic prefix）が付加されることが可能である。サイクリックプレフィックスは、ガード間隔、プリアンブルなどとも呼ばれる。サイクリックプレフィックス長は、予期される遅延拡散に基づいて選択されることが可能である。また、サイクリックプレフィックスの代わりに、一意の語が使用されることも可能である。受信局は、時間領域ＲＡＫＥ処理（ＣＤＭＡシステムにおいて一般的に使用される）または周波数領域処理を使用して、ＭＩＭＯ通信路応答および雑音を推定することができる。雑音推定は、パイロットが任意の所与の時間セグメントの中で１つだけの送信アンテナから送られ、他の送信アンテナからの干渉が全く存在しないので、些細でありうる。他の送信局からの送信機間パイロット干渉は、異なる送信局に関して異なるパイロットスクランブル系列を使用することによって抑制されることが可能である。

ＴＤ−ＣＤＭパイロットの場合、異なるＴ個の直交系列が、Ｔ個の送信アンテナに割り当てられて、時間領域における直交性を実現するのに使用されることが可能である。送信局は、各送信アンテナに関する時間領域パイロット系列を、時間領域ベース系列に、そのアンテナに関する直交系列を掛けることによって生成することができる。次に、送信局は、各送信アンテナに関するパイロット伝送を、そのアンテナの時間領域パイロット系列に基づいて生成することができる。各送信アンテナからのパイロット伝送は、データストリームに起因するマルチパス干渉を観測しない可能性があるが、他の送信アンテナからのパイロット伝送に起因するマルチパス干渉は観測する可能性がある。受信局は、Ｔ個の送信アンテナに割り当てられた直交系列の使用によるＴ個のパイロット伝送の間の直交性を活用することができる時間領域ＲＡＫＥ処理を使用して、ＭＩＭＯ通信路応答を推定することができる。受信局は、観測されるデータストリームからの干渉なしに、雑音を推定することができる。送信機間パイロット干渉は、異なる送信局に関して異なるパイロットスクランブル系列を使用することによって抑制されることが可能である。

ＯＦＤＭパイロットおよびＩＦＤＭパイロットの場合、Ｎ個の副搬送波が、パイロット伝送のために使用されることが可能であり、例えば、図３Ａまたは図３Ｂに示されるとおり、Ｔ個の分離したセットに構成されることが可能であり、各セットは、Ｌ個の副搬送波を含み、ただし、Ｎ＝Ｔ・Ｌ≦Ｋである。図３Ａにおいて、Ｎは、Ｋと等しいことが可能であり、Ｌは、Ｌ´と等しいことが可能である。図３Ｂにおいて、Ｎは、Ｎ”と等しいことが可能であり、Ｌは、Ｌ”と等しいことが可能である。いずれにしても、各セットの中のＬ個の副搬送波は、Ｎ個の副搬送波にわたって一様に分布して、受信局が、このＮ個の副搬送波のすべてにわたって周波数スペクトルをサンプリングすることを可能にすることが可能であり、これにより、通信路推定パフォーマンスおよび雑音推定パフォーマンスが向上することが可能である。Ｔ個の送信アンテナのそれぞれが、Ｔ個の副搬送波セットの異なる１つに割り当てられることが可能である。

ＯＦＤＭパイロットの場合、送信局は、各送信アンテナからのパイロット伝送を、そのアンテナに割り当てられたＬ個の副搬送波のセット上の周波数領域において送ることができる。各送信アンテナに関して、送信局は、割り当てられたセットの中のＬ個の副搬送波にＬ個のパイロットシンボルをマップし、残りのＫ−Ｌ個の副搬送波に０シンボルをマップして、これらのマップされたパイロットシンボルおよび０シンボルに基づき、ＯＦＤＭシンボルを生成することができる。Ｔ個の送信アンテナからのＴ個のパイロット伝送は、異なる副搬送波を占有し、このため、周波数において直交である。受信局は、周波数領域処理を使用して、受信されたパイロットシンボルに基づいて通信路推定および雑音推定を実行することができる。この通信路推定および雑音推定は、Ｔ個のパイロット伝送の間で直交性が実現されるので、アンテナ間干渉を被らない。しかし、ＯＦＤＭが抱える欠点は、ＯＦＤＭ波形の平均電力に対するピーク電力の比が、時間領域において高い可能性があることを意味する、高いＰＡＰＲ（ピーク対平均電力比）である。各送信アンテナに関して使用されるパイロットシンボルは、ＰＡＰＲが可能な限り低いように生成される、または選択されることが可能である。送信機間干渉は、適切なパイロット計画、周波数ホッピング（hopping）などによって緩和されることが可能である。

ＩＦＤＭパイロットの場合、送信局は、各送信アンテナからのパイロット伝送を、そのアンテナに割り当てられたＬ個の副搬送波のセット上の時間領域において送ることができる。各送信アンテナに関して、送信局は、時間領域からのＬ個のパイロットシンボルを周波数領域に変換し、割り当てられたセットの中のＬ個の副搬送波に、これらの変換されたＬ個のシンボルをマップし、残りのＫ−Ｌ個の副搬送波に０シンボルをマップし、これらのマップされた、変換されたシンボルおよび０シンボルに基づいてＩＦＤＭシンボルを生成することができる。Ｔ個の送信アンテナからのＴ個のパイロット伝送は、異なる副搬送波を占有し、このため、周波数において直交である。受信局は、周波数領域処理を使用して、受信されたパイロットシンボルに基づいて通信路推定および雑音推定を実行することができる。この通信路推定および雑音推定は、Ｔ個のパイロット伝送の間で直交性が実現されるので、アンテナ間干渉を被らない。さらに、高いＰＡＰＲが、時間領域において一定の振幅を有するパイロットシンボルを使用することによって回避されることが可能である。良好な通信路推定パフォーマンスが、以下に説明されるとおり、パイロットシンボルを適切に生成することによって実現されることが可能である。セクタ間干渉は、適切なパイロット計画、周波数ホッピングなどによって緩和されることが可能である。

ＦＤ−ＣＤＭパイロットの場合、異なるＴ個の直交系列が、Ｔ個の送信アンテナに割り当てられて、周波数領域における直交性が実現されることが可能である。送信局は、各送信アンテナに関する周波数領域パイロット系列を、周波数領域ベース系列に、そのアンテナに関する直交系列を掛けることによって生成することができる。次に、送信局は、各送信アンテナに関するパイロット伝送を、そのアンテナの周波数領域パイロット系列に基づいて生成することができる。Ｔ個の送信アンテナからのＴ個のパイロット伝送は、異なる直交系列の使用のため、マルチパス通信路において、ほぼ直交である。受信局は、周波数領域処理を使用して、例えばＯＦＤＭパイロットおよびＩＦＤＭパイロットの場合と同様に、受信されたパイロットシンボルに基づいて通信路推定および雑音推定を実行することができる。

パイロットに関するいくつかの多重化スキームが、以下にさらに詳細に説明される。

１．ＩＦＤＭパイロット
ＩＦＤＭパイロットは、例えば、図３Ａまたは図３Ｂに示されるとおり、各送信アンテナに関してＬ個の副搬送波の１つのセットの、Ｔ個の分離した副搬送波セット上で、Ｔ個の送信アンテナから送られることが可能である。ＩＦＤＭパイロットは、良好な特性を有するベース系列を使用して生成されることが可能である。例えば、ベース系列は、良好な時間特性（例えば、一定の時間領域エンベロープ）、および良好なスペクトル特性（例えば、平坦な周波数スペクトル）を有するように選択されることが可能である。これらの良好な時間特性およびスペクトル特性は、様々なＣＡＺＡＣ（一定振幅０自己相関）系列を使用して獲得されることが可能である。いくつかの例示的なＣＡＺＡＣ系列には、Ｃｈｕ系列、Ｆｒａｎｋ系列、ＧＣＬ（一般化されたチャープ様の）系列、Ｇｏｌｏｍｂ系列、Ｐ１系列、Ｐ３系列、Ｐ４系列、およびＰｘ系列などが含まれる。

１つの設計において、長さＬのＣｈｕ系列ｃ_Ｌ（ｎ）が、ＩＦＤＭパイロットに関するベース系列として使用される。このＣｈｕ系列は、以下のとおり表現されることが可能である。すなわち、

ただし、λは、λとＬが互いに素であり、１という最大公約数を有するように選択される周波数インクリメント指標である。Ｌは、ベース系列長であり、パイロット伝送のために各送信アンテナに割り当てられた副搬送波の数に対応しうる。Ｌは、λの異なるＬ−１個の値を使用して生成されたＣｈｕ系列に関して良好な相互相関特性を提供することが可能な素数（例えば、Ｌ＝２５７）であることが可能である。また、Ｌは、各送信アンテナによってパイロット伝送のために使用される副搬送波の数に基づいて選択されることも可能である（例えば、Ｌ＝２５６）。

式（１）および式（２）において、λは、以下に説明されるとおり、異なる送信局からのパイロットを区別する送信機固有の値またはコードとして使用されることが可能である。系列長Ｌに基づいて、λに関する値のセットが、決定されることが可能である。例えば、セットは、Ｌ＝７という系列長に関して、１、２、３、４、５、および６というλ値を含むことが可能である。異なるλ値が、異なる送信局に、例えば、ダウンリンク上の異なる基地局、またはアップリンク上の異なる端末装置に割り当てられることが可能である。異なるλ値を使用して生成された２つのベース系列は、その２つのλ値の差が、Ｌと互いに素である場合、最小の相互相関を有するので、異なるλ値を使用して異なる送信局によって送られるパイロットは、そのような事例において互いに最小限にしか干渉しない。

Ｃｈｕ系列は、パイロットに関して低いＰＡＰＲをもたらす一定の時間領域エンベロープを有する。また、Ｃｈｕ系列は、特に通信路スペクトル密度の分布が知られていない場合に、通信路推定パフォーマンスを向上させることが可能な、平坦な周波数スペクトルも有する。

別の設計において、ＬポイントのＩＤＦＴ（逆離散フーリエ変換）が、Ｃｈｕ系列ｃ_Ｌ（ｎ）に対して実行されて、Ｌ個のシンボルを有する変換された系列Ｃ_Ｌ（ｋ）が獲得される。次に、この変換された系列が、ベース系列として使用される。

さらに別の設計において、時間領域において良好な自己相関特性および相互相関特性、ならびに低いＰＡＰＲ特性を有するＰＮ（擬似乱数）系列ｐｎ（ｎ）が、ベース系列として使用される。ＰＮ系列は、当技術分野で知られている任意の仕方で、例えば、多項式発生器に基づいて、または長さＬの可能なすべての系列の徹底的な探索を使用して、導き出されることが可能である。また、他の系列が、ベース系列として使用されることも可能である。

Ｔ個の送信アンテナに関するＩＦＤＭパイロットは、様々な仕方で生成されることが可能である。１つのスキームにおいて、ベース系列は、以下のとおり、Ｔ回、反復され、連結されて、拡張されたベース系列が獲得される。すなわち、

ただし、ｂ_Ｌ（ｎ−ｉ・Ｌ）は、ｉ・Ｌサンプルだけ遅延されたベース系列であり、さらにｂ_ｅｘｔ（ｎ）は、長さＮの拡張されたベース系列である。

長さＬのベース系列ｂ_Ｌ（ｎ）は、（ａ）Ｃｈｕ系列に等しく、したがって、ｂ_Ｌ（ｎ）＝ｃ_Ｌ（ｎ）である、（ｂ）ＰＮ系列に等しく、したがって、ｂ_Ｌ（ｎ）＝ｐｎ（ｎ）である、または（ｃ）他の何らかの系列に等しいことが可能である。式（３）において、ベース系列ｂ_Ｌ（ｎ）のＴ個のコピーが遅延させられ、第ｉ番の系列の開始が、第（ｉ−１）番の系列の終了の直後に続くように構成される。これらのＴ個の遅延させられた系列が合計されて、長さＮの拡張されたベース系列ｂ_ｅｘｔ（ｎ）が獲得される。

パイロット系列は、以下のとおり、各送信アンテナに関して生成されることが可能である。すなわち、

ただし、ｐ_ｉ（ｎ）は、送信アンテナｉに関するパイロット系列である。式（４）は、この拡張されたベース系列の中のＮ個のサンプルに線形位相勾配を適用する。この位相勾配の傾きは、異なる送信アンテナに関して異なる。

ベース系列ｂ_Ｌ（ｎ）は、Ｌ個の時間領域サンプルを含み、Ｌ個の連続する副搬送波を占有する。ベース系列のＴ回の反復により、周波数領域において第Ｔ番ごとの副搬送波を占有し、占有される連続する副搬送波の間のＴ−１個の副搬送波に関して０を有する拡張されたベース系列ｂ_ｅｘｔ（ｎ）がもたらされる。式（４）においてｅ^{ｊ２πｉｎ／Ｎ}を掛けることは、事実上、周波数領域においてｉ個の副搬送波だけ送信アンテナｉに関するパイロット系列を桁送りする。Ｔ個のアンテナに関するＴ個のパイロット系列は、異なる数の副搬送波だけ桁送りされ、このため、周波数領域において直交であり、各パイロット系列は、例えば、図３Ａまたは図３Ｂに示されるとおり、Ｌ個の副搬送波の異なるセットを占有する。

図４は、ＩＦＤＭパイロットを生成するためのプロセス４００を示す。複数のパイロット系列が、複数の送信アンテナに関して生成され、各パイロット系列は、異なる副搬送波セット上で時間領域において送られる複数のパイロットシンボルを備える（ブロック４１０）。これらの複数のパイロット系列は、λ＝１を有するＣｈｕ系列、送信機固有のλ値によって定義されるＣｈｕ系列、他の何らかのＣＡＺＡＣ系列、ＰＮ系列などに基づいて生成されることが可能である。複数のパイロット伝送が、複数のパイロット系列に基づいて生成される（ブロック４２０）。

図５は、ＩＦＤＭパイロットを生成するためのプロセス５００を示す。プロセス５００は、図４のブロック４１０および４２０にそれぞれ対応するブロック５１０および５２０を含む。長さＬのベース系列（例えば、Ｃｈｕ系列、Ｃｈｕ系列のＩＤＦＴ、ＰＮ系列など）が、最初に生成される（ブロック５１２）。次に、長さＮの拡張されたベース系列が、このベース系列の複数（Ｔ個）のコピーを反復し、連結することによって生成される（ブロック５１４）。パイロット系列は、例えば、式（４）において示されるとおり、拡張されたベース系列に異なる位相勾配を適用することによって、各送信アンテナに関して生成される（ブロック５１６）。長さＮ＋Ｃのパイロット伝送が、各送信アンテナに関して、そのアンテナに関するパイロット系列に長さＣのサイクリックプレフィックスを付加することによって、生成されることが可能である（ブロック５２０）。サイクリックプレフィックス挿入は、パイロット系列の最後のＣ個のサンプルをコピーして、これらのＣ個のサンプルをパイロット系列の先頭に付加することによって達せられる。また、パイロット伝送は、パイロット系列に基づいて、他の仕方で生成されることも可能であり、例えば、パイロット系列が、全くサイクリックプレフィックスなしにパイロット伝送として直接に提供されてもよい。

図３Ａおよび図３Ｂに示される構造を含め、任意の副搬送波構造のために使用されることが可能な、Ｔ個の送信アンテナに関してＩＦＤＭパイロットを生成するための別のスキームにおいて、Ｌ個のパイロットシンボルを有する時間領域ベース系列（例えば、Ｃｈｕ系列）が、最初に生成される。次に、この時間領域ベース系列に対してＬポイントのＤＦＴ（離散フーリエ変換）が実行されて、Ｌ個の変換されたシンボルを有する周波数領域ベース系列が獲得される。各送信アンテナに関して、これらのＬ個の変換されたシンボルが、そのアンテナに割り当てられたＬ個の副搬送波にマップされ、Ｎ−Ｌ個の０シンボルが、残りの搬送波にマップされる。次に、これらのＮ個の変換されたシンボルおよび０シンボルに対してＮポイントのＩＤＦＴが実行されて、Ｎ個のサンプルを有する時間領域パイロット系列が獲得される。サイクリックプレフィックスが、このパイロット系列に付加されて、送信アンテナに関するパイロット伝送が獲得される。また、Ｔ個の送信アンテナに関するＩＦＤＭパイロットは、他の仕方で生成されることも可能である。

一般に、パイロット系列またはパイロット伝送は、例えば、前述したとおり、適切な式に基づいて、そのパイロット系列／伝送に関するシンボルまたはサンプルを算出することによって生成されることが可能である。また、パイロット系列またはパイロット伝送は、事前計算されて、メモリの中に格納されることも可能である。この場合、パイロット系列またはパイロット伝送は、必要とされる場合にはいつでも、単に、このメモリから読み取ることによって生成されることが可能である。このため、「生成する」という用語には、パイロット系列またはパイロット伝送を獲得する任意のアクション（例えば、計算、メモリ検索など）が含まれることが可能である。

ＩＦＤＭパイロットに関して、Ｔ個の送信アンテナからのＴ個のパイロット伝送は、周波数において分離しており、このため、マルチパス通信路において直交である。ＰＡＰＲは、時間領域において一定のエンベロープを有するパイロット系列が使用される場合、低い。さらに、Ｃｈｕ系列などのＣＡＺＡＣ系列が使用される場合、パイロットエネルギーは、周波数において一様に分布し、これにより、良好なパフォーマンスがもたらされながら、通信路推定および雑音推定が単純化されることが可能である。

２．ＦＤ−ＣＤＭパイロット
ＦＤ−ＣＤＭパイロットが、Ｎ個の副搬送波の同一のセット上でＴ個の送信アンテナから送られることが可能である。しかし、各アンテナからのパイロット伝送には、周波数領域において異なる直交系列が掛けられる。ＦＤ−ＣＤＭパイロットは、良好な特性を有するベース系列を使用して生成されることが可能である。

１つの設計において、長さＮのＣｈｕ系列ｃ_Ｎ（ｎ）が、ＦＤ−ＣＤＭパイロットに関する時間領域ベース系列として使用される。このＣｈｕ系列は、偶数のＮに関して、以下のとおり表現されることが可能である。すなわち、

このＣｈｕ系列ｃ_Ｎ（ｎ）に対してＮポイントのＩＤＦＴが実行されて、Ｎ個のシンボルを有する変換されたＣｈｕ系列Ｃ_Ｎ（ｋ）が獲得されることが可能である。変換されたＣｈｕ系列は、周波数領域ベース系列Ｂ_Ｎ（ｋ）として使用されることが可能である。別の設計において、Ｃｈｕ系列ｃ_Ｎ（ｎ）が、周波数領域ベース系列として直接に使用される。さらに別の設計において、長さＮのＰＮ系列ＰＮ（ｋ）が、周波数領域ベース系列として使用される。また、他の系列が、ベース系列として使用されることも可能である。一般に、長さＮの周波数領域ベース系列Ｂ_Ｎ（ｋ）は、（ａ）Ｃｈｕ系列に等しく、したがって、Ｂ_Ｎ（ｋ）＝ｃ_Ｎ（ｎ）であり、ただし、ｎ＝ｋである、（ｂ）変換されたＣｈｕ系列に等しく、したがって、Ｂ_Ｎ（ｋ）＝Ｃ_Ｎ（ｋ）である、（ｃ）ＰＮ系列に等しく、したがって、Ｂ_Ｎ（ｋ）＝ＰＮ（ｋ）である、または（ｄ）他の何らかの系列に等しい。

Ｔ個の送信アンテナに関するＦＤ−ＣＤＭパイロットは、様々な仕方で生成されることが可能である。１つのスキームにおいて、周波数領域パイロット系列は、以下のとおり、各送信アンテナに関して生成されることが可能である。すなわち、

ただし、Ｗ_ｉ（ｋ）は、送信アンテナｉに関する直交系列であり、さらに

は、送信アンテナｉに関する周波数領域パイロット系列である。

一般に、様々な直交系列が、式（６）におけるＷ_ｉ（ｋ）として使用されることが可能である。例えば、直交系列は、アダマール行列からのウォルシュ系列、フーリエ行列からの系列などであることが可能である。また、これらの直交系列は、Ｔ以上の長さであり、Ｎの整数の約数である任意の長さを有することも可能である。１つの設計において、直交系列は、以下のとおり定義される。すなわち、

Ｔ個の直交系列が、ｉ＝０，．．．，Ｔ−１に関して式（７）に基づいて生成されることが可能である。これらの直交系列は、Ｎという長さを有するが、Ｔにわたって周期的であり、このため、Ｔ個のシンボルごとに繰り返す。これらの直交系列の使用は、時間領域ＰＡＰＲも、周波数領域ＰＡＰＲも増大させず、このことは、望ましい。

次に、各送信アンテナに関する周波数領域パイロット系列が、以下のとおり生成されることが可能である。すなわち、

式（８）は、基本的に、この周波数領域ベース系列を、各送信アンテナに関して異なる周波数にある直交系列で変調する。周波数領域ベース系列をｅ^{ｊ２πｉｋ／Ｔ}によって変調することは、対応する時間領域ベース系列をＬ・ｉ個のサンプルだけ循環桁送りすることと均等であることが示されうる。次に、各送信アンテナに関する時間領域パイロット系列が、以下のとおり生成されることが可能である。

ただし、ｂ_Ｎ（ｎ）は、長さＮの時間領域ベース系列であり、さらに

は、送信アンテナｉに関する時間領域パイロット系列である。

時間領域ベース系列ｂ_Ｎ（ｎ）は、（ａ）Ｃｈｕ系列に等しく、したがって、ｂ_Ｎ（ｂ）＝ｃ_Ｎ（ｎ）である、（ｂ）ＰＮ系列に等しく、したがって、ｂ_Ｎ（ｎ）＝ｐｎ（ｎ）である、または（ｃ）他の何らかの系列に等しいことが可能である。式（９）における循環桁送りは、時間領域ベース系列の最後のＬ・ｉ個のサンプルをとり、これらのＬ・ｉ個のサンプルをベース系列の先頭に付加することによって達せられる。異なる送信アンテナに関して、異なる数のサンプルが循環桁送りされる。特に、送信アンテナ０に関して、０個のサンプルが循環桁送りされ、送信アンテナ１に関して、Ｌ個のサンプルが循環桁送りされるといった具合であり、送信アンテナＴ−１に関して、（Ｔ−１）・Ｌ個のサンプルが循環桁送りされる。

図６は、ＦＤ−ＣＤＭパイロットに関するＴ＝４個の送信アンテナに関する例示的なパイロット系列およびパイロット伝送を示す。送信アンテナ０に関するパイロット系列は、ベース系列ｂ_Ｎ（ｎ）に等しい。送信アンテナ１に関するパイロット系列は、Ｌ個のサンプルだけ循環桁送りされたベース系列に等しい。送信アンテナ２に関するパイロット系列は、２Ｌ個のサンプルだけ循環桁送りされたベース系列に等しい。送信アンテナ３に関するパイロット系列は、３Ｌ個のサンプルだけ循環桁送りされたベース系列に等しい。各送信アンテナに関するパイロット伝送は、その送信アンテナに関するパイロット系列にサイクリックプレフィックスを付加することによって生成される。

図７は、ＦＤ−ＣＤＭパイロットを生成するためのプロセス７００を示す。複数のパイロット系列が、ベース系列、例えば、送信機固有のλ値によって定義されるＣｈｕ系列などのＣＡＺＡＣ系列のＦＤ−ＣＤＭに基づいて、複数の送信アンテナに関して生成される（ブロック７１０）。複数のパイロット伝送が、複数のパイロット系列に基づいて生成される（ブロック７２０）。これらのパイロット伝送は、ダウンリンク上で送られることが可能であり、近隣の基地局には、異なる送信機固有の値が割り当てられることが可能である。また、これらのパイロット伝送は、アップリンク上で送られることも可能であり、異なる端末装置には、異なる送信機固有の値が割り当てられることが可能である。

図８は、ＦＤ−ＣＤＭパイロットを生成するためのプロセス８００を示す。プロセス８００は、図７のブロック７１０および７２０にそれぞれ対応するブロック８１０および８２０を含む。長さＮの時間領域ベース系列（例えば、送信機固有の値によって定義されるＣｈｕ系列、ＰＮ系列など）が、最初に生成される（ブロック８１２）。次に、各送信アンテナｉに関する時間領域パイロット系列が、時間領域ベース系列をＬ・ｉ個のサンプルだけ循環桁送りすることによって生成される（ブロック８１４）。時間領域における循環桁送りにより、式（７）に示される、周波数領域で直交系列を掛けることが達せられる。長さＮ＋Ｃのパイロット伝送が、各送信アンテナに関して、その送信アンテナに関する時間領域パイロット系列に長さＣのサイクリックプレフィックスを付加することによって生成される（ブロック８２０）。

任意の直交系列で、任意の副搬送波構造に関して使用されることが可能な、Ｔ個の送信アンテナに関するＦＤ−ＣＤＭパイロットを生成するための別のスキームにおいては、長さＮの時間領域ベース系列（例えば、送信機固有の値によって定義されるＣｈｕ系列）が、最初に生成され、ＮポイントのＤＦＴで変換されて、周波数領域ベース系列が獲得される。各送信アンテナに関して、この周波数領域ベース系列に、そのアンテナに割り当てられた直交系列が掛けられて、中間系列が獲得される。次に、この中間系列に対してＮポイントのＩＤＦＴが実行されて、長さＮの時間領域パイロットが獲得される。この時間領域パイロット系列にサイクリックプレフィックスが付加されて、送信アンテナに関するパイロット伝送が獲得されることが可能である。また、Ｔ個の送信アンテナに関するＦＤ−ＣＤＭは、他の仕方で生成されることも可能である。

Ｃｈｕ系列を有するＩＦＤＭパイロットとＦＤ−ＣＤＭパイロットの両方に関しては、異なる送信局にλの異なる値が割り当てられて、パイロット干渉が低減され、受信局が、これらの異なる送信局からのパイロットを獲得するのを助けることが可能である。ダウンリンク上では、近隣の基地局またはＢＴＳに、各基地局または各ＢＴＳに関して１つの、異なるλ値が割り当てられることが可能である。各基地局または各ＢＴＳは、例えば、前述したとおり、割り当てられたλ値を使用して、Ｕ個のアンテナに関するＵ個のパイロット伝送を生成することができる。端末装置は、複数の基地局からパイロット伝送を受信することができ、各基地局からのパイロット伝送を、その基地局またはＢＴＳに割り当てられたλ値に基づいて、検出し、区別することができることが可能である。アップリンク上で、同一の基地局またはＢＴＳにパイロット伝送を同時に送ることができる異なる端末装置に、各端末装置に関して１つの、異なるλ値が割り当てられることが可能である。各端末装置は、例えば、前述したとおり、割り当てられたλ値を使用して、Ｖ個のアンテナに関してＶ個のパイロット伝送を生成することができる。基地局は、複数の端末装置からのパイロット伝送を受信することができ、各端末装置からのパイロット伝送を、その端末装置に割り当てられたλ値に基づいて、検出し、区別することができることが可能である。

異なる送信局（例えば、ダウンリンク上の異なる基地局、またはアップリンク上の異なる端末装置）からのパイロット系列は、可能な限り低い相互相関を有することが望ましい。ＩＦＤＭパイロットに関する長さＬのパイロット系列、またはＦＤ−ＣＤＭパイロットに関する長さＮのパイロット系列が、異なるλ値を使用して生成されることが可能である。これらのパイロット系列の間の相互相関が、異なる時間偏移に関して算出されることが可能である。パイロット系列の間で小さい相互相関を有するλ値のセットが、使用のために選択されることが可能である。

また、異なるλ値が、アップリンク上のＳＤＭ（空間分割多重化）をサポートするのに使用されることも可能である。例えば、所与の基地局に同時に伝送する複数の端末装置に、異なるλ値が割り当てられることが可能である。各端末装置は、割り当てられたλ値に基づいてパイロット伝送を生成することができる。代替として、基地局に同時に伝送する複数の端末装置には、同一のλ値が割り当てられるが、異なる直交系列、または異なる循環桁送りが割り当てられてもよい。各端末装置は、この共通のλ値、および割り当てられた直交系列または循環桁送りに基づいて、その端末装置のパイロット伝送を生成することができる。

３．パイロット−データ多重化スキーム
一般に、送信局は、ＴＤＭ、ＦＤＭなどを使用して、パイロットとデータの間の直交性を実現することができる。ＴＤＭの場合、送信局は、いくつかの時間間隔においてパイロットを送り、他の時間間隔においてデータを送ることができる。ＦＤＭの場合、送信局は、いくつかの副搬送波上でパイロットを送り、他の副搬送波上でデータを送ることができる。送信局は、前述した多重化スキームのいずれかを使用して、Ｔ個の送信アンテナからのパイロット伝送の間で直交性を実現することができる。送信局は、第１の多重化スキームを使用して、Ｔ個の送信アンテナからパイロットを送り、第２の多重化スキームを使用して、それらのＴ個のアンテナからデータを送ることができる。一般に、第１の多重化スキームは、第２の多重化スキームと同一であっても、異なっていてもよい。

図９は、異なる多重化スキームを使用してパイロットおよびデータを送信するためのプロセス９００を示す。複数の送信アンテナに関する複数のパイロット伝送が、第１の多重化スキームに基づいて生成される（ブロック９１２）。これらの複数の送信アンテナに関する複数のデータ伝送が、第１の多重化スキームとは異なる第２の多重化スキームに基づいて生成される（ブロック９１４）。ＴＤＭを使用して、これらの複数のパイロット伝送が、第１の時間間隔において送られることが可能であり、これらの複数のデータ伝送が、第２の時間間隔において送られることが可能である（ブロック９１６）。また、ＦＤＭを使用して、これらの複数のパイロット伝送が、第１の副搬送波セット上で送られることも可能であり、これらの複数のデータ伝送が、第２の副搬送波セット上で送られることが可能である。

第１の多重化スキームは、ＯＦＤＭであることが可能であり、第２の多重化スキームは、ＳＣ−ＦＤＭ（例えば、ＩＦＤＭまたはＬＦＤＭ）、ＴＤ−ＣＤＭ、ＳＤＭなどであることが可能である。第１の多重化スキームは、ＳＣ−ＦＤＭ（例えば、ＩＦＤＭ）であることが可能であり、第２の多重化スキームは、ＯＦＤＭ、ＴＤ−ＣＤＭ、ＳＤＭなどであることが可能である。第１の多重化スキームは、ＦＤ−ＣＤＭであることが可能であり、第２の多重化スキームは、ＯＦＤＭ、ＳＣ−ＦＤＭ、ＴＤ−ＣＤＭ、ＳＤＭなどであることが可能である。また、第１の多重化スキームと第２の多重化スキームは、多重化スキームの他の組合せであることも可能である。

第１の多重化スキームは、ＭＩＭＯ伝送に関して良好な通信路−雑音推定パフォーマンスを実現しながら、パイロットオーバーヘッドを小さくするように選択されることが可能である。第２の多重化スキームは、単一の端末装置の異なるストリームの間で、または異なる端末装置の間でデータ伝送に関する良好なパフォーマンスを実現するように選択されることが可能である。パイロットとデータに関する異なる多重化スキームは、以下に説明されるとおり、通信路推定およびデータ検出のために周波数領域処理を使用して容易にサポートされることが可能である。

４．通信路推定
受信局は、送信局からパイロット伝送を受信することができ、この受信されたパイロット伝送に基づいて、様々な仕方で通信路推定を実行することができる。通信路推定は、異なるパイロット多重化スキームに関して、異なる仕方で実行されることが可能である。いくつかの例示的な通信路推定技術が、以下に説明される。

ＩＦＤＭパイロットの場合、受信局は、Ｒ個の受信アンテナを介してＲ個の受信されたパイロット伝送を獲得することができ、受信された各パイロット伝送の中のサイクリックプレフィックスを除去して、Ｎ個の時間領域サンプルを獲得することができる。次に、受信局は、各受信アンテナに関するＮ個の時間領域サンプルを、ＮポイントのＤＦＴを使用して変換して、ＩＦＤＭパイロットのために使用されたＮ個の副搬送波に関するＮ個の受信されたシンボルを獲得することができる。各受信アンテナからの受信されたシンボルは、以下のとおり表現されることが可能である。すなわち、

ただし、Ｐ_ｉ（ｋ）は、副搬送波ｋ上の送信アンテナｉからの伝送されたシンボルであり、Ｈ_ｉ，ｊ（ｋ）は、副搬送波ｋ上の送信アンテナｉから受信アンテナｊまでの複素通信路利得であり、Ｒ_ｊ（ｋ）は、副搬送波ｋ上の受信アンテナｊからの受信されたシンボルであり、Ｎ_ｊ（ｋ）は、副搬送波ｋ上の受信アンテナｊに関する雑音である。

Ｐ_ｉ（ｋ）は、送信アンテナｉに関する時間領域パイロット系列ｐ_ｉ（ｎ）に対してＮポイントのＤＦＴを実行することによって獲得されることが可能な周波数領域パイロット系列である。

式（１０）において示されるとおり、受信アンテナｊからの受信されたシンボルＲ_ｊ（ｋ）は、Ｔ個の送信アンテナと受信アンテナｊとの間の通信路利得Ｈ_ｉ，ｊ（ｋ）によって重み付けされたＴ個の伝送されたシンボルＰ_ｉ（ｋ）の合計から成る。この受信されたシンボルＲ_ｊ（ｋ）は、雑音Ｎ_ｊ（ｋ）によってさらに劣化させられる。ＩＦＤＭパイロットの場合、各送信アンテナｉには、Ｎ個の副搬送波の異なるサブセットが割り当てられる。このため、送信アンテナｉからの伝送されたシンボルＰ_ｉ（ｋ）は、アンテナｉに割り当てられたＬ個の副搬送波だけに関して０以外である。

１つの設計において、通信路利得は、以下のとおり、最小２乗技術に基づいて推定される。すなわち、

ただし、

は、Ｈ_ｉ，ｊ（ｋ・Ｔ＋ｉ）の推定値である、副搬送波ｋ・Ｔ＋ｉに関する送信アンテナｉと受信アンテナｊの間の通信路利得推定値である。各送信アンテナには、Ｌ個の副搬送波の異なるセットが割り当てられるので、式（１１）は、各送信アンテナに関する通信路利得推定値を、アンテナｉに割り当てられたＬ個の副搬送波からの受信されたシンボルを、アンテナｉからの伝送されたシンボルで割ることによって導き出す。

別の設計において、通信路利得は、以下のとおり、ＭＭＳＥ（最小２乗平均誤差）技術に基づいて推定される。すなわち、

ただし、

は、副搬送波ｋ・Ｔ＋ｉに関する雑音Ｎ_ｊ（ｋ・Ｔ＋ｉ）の分散である。Ｃｈｕ系列に関して、｜Ｐ_ｉ（ｋ・Ｔ＋ｉ）｜^２＝１であり、式（１２）における分母は、

で置き換えられることが可能である。

送信アンテナｉと受信アンテナｊの各ペアの各副搬送波ｋに関して、通信路利得推定値が、式（１１）もしくは式（１２）、または他の何らかの式に基づいて導き出されることが可能である。Ｔ個の送信アンテナとＲ個の受信アンテナのすべてに関して、各送信アンテナ−受信アンテナペアに関して１つの、Ｔ・Ｒ個の通信路利得推定値セットが獲得されることが可能であり、各セットは、Ｌ個の副搬送波に関するＬ個の通信路利得推定値を含む。通信路利得推定値の各セットは、以下のとおり、ＬポイントのＩＤＦＴを使用して変換されて、Ｌ個のタップを有する、対応する通信路インパルス応答推定値が獲得されることが可能である。すなわち、

ただし、

は、送信アンテナｉと受信アンテナｊとの間の通信路インパルス応答推定値である。また、通信路インパルス応答推定値は、最小２乗技術、ＭＭＳＥ技術、堅牢なＭＭＳＥ技術、または当技術分野で知られている他の何らかの技術を使用して、通信路利得推定値から獲得されることも可能である。

トランケーション（truncation）、しきい値処理、タップ選択などの様々なタイプの後処理が、各通信路インパルス応答推定値のＬ個の通信路タップに対して実行されることが可能である。トランケーションの場合、最初のＱ個の通信路タップが、保持され、残りのＬ−Ｑ個の通信路タップはゼロ設定され、ただし、Ｑは、無線通信路の予期される遅延拡散に基づいて選択されることが可能である。しきい値処理の場合、或るしきい値を下回る大きさを有する通信路タップがゼロ設定され、ただし、このしきい値は、或る固定の値、またはＬ個すべての通信路タップの合計エネルギーの或る特定のパーセンテージであることが可能である。タップ選択の場合、Ｂ個の最良の通信路タップが保持され、他のすべての通信路タップは、ゼロ設定され、ただし、Ｂは、或る固定の値である、またはＳＮＲに基づいて決定される構成可能な値などであることが可能である。

後処理を完了した後、各送信アンテナ−受信アンテナペアに関するＬタップ通信路インパルス応答推定値が、Ｎ−Ｌ個の０で埋められることが可能である。次に、このゼロ詰めされた通信路インパルス応答推定値に対してＮポイントのＤＦＴが実行されて、送信アンテナ−受信アンテナペアのＮ個の副搬送波に関するＮ個の通信路利得推定値が獲得されることが可能である。これらの通信路利得推定値は、受信されたデータシンボルのＭＩＭＯ検出のため、および／または他の目的で使用されることが可能である。

ＦＤ−ＣＤＭパイロットの場合、各受信アンテナからの受信されたシンボルは、以下のとおり表現されることが可能である。すなわち、

ただし、

は、副搬送波ｋ上の受信アンテナｊからの受信されたシンボルである。

１つの設計において、通信路利得は、以下のとおり、最小２乗技術に基づいて推定される。すなわち、

ただし、

であり、

は、処理された雑音である。

Ｈ_{ｉｎｆ，ｊ}（ｋ）は、送信アンテナｉに関する通信路利得推定値

によって観測される、その他のＴ−１個の送信アンテナからのパイロット伝送に起因する干渉である。式（７）に示される直交系列に関して、各送信アンテナｍからの送信アンテナｉに対する干渉は、以下のとおり表現されることが可能である。すなわち、

式（１７）のＮポイントのＩＤＦＴは、以下のとおり表現されることが可能である。すなわち、

式（１７）および式（１８）は、送信アンテナｍからの送信アンテナｉに対する干渉が、（ｍ−ｉ）・Ｌ個のタップだけ桁送りされた送信アンテナｍに関する通信路インパルス応答ｈ_ｍ，ｊ（ｌ）であることを示す。ｈ_ｍ，ｊ（ｌ）の桁送りの量は、送信アンテナｍおよびｉに関する循環桁送りの差に等しい。このため、Ｌは、無線通信路の予期される遅延拡散より大きくなければならない。次に、式（１５）のＮポイントのＩＤＦＴは、以下のとおり表現されることが可能である。すなわち、

ただし、

式（１９）および式（２０）は、送信アンテナｉと受信アンテナｊの間の通信路インパルス応答推定値

が、所望される通信路インパルス応答ｈ_ｉ，ｊ（ｌ）に、その他のＴ−１個の送信アンテナに関するＴ−１個の時間偏移された通信路インパルス応答を足した値を含むことを示す。このため、式（６）におけるその他のパイロット系列の除去は、送信アンテナｉに関するｈ_ｉ，ｊ（ｌ）を含む最初のＬ個の通信路タップを保持し、その他のＴ−１個の送信アンテナに関するｈ_ｍ，ｊ（ｌ）を含む残りのＮ−Ｌ個の通信路タップを破棄することによって、時間領域において実行されることが可能である。

平坦な周波数スペクトルを有するＣｈｕ系列を有する最小２乗技術の場合、Ｎ個の副搬送波に関するＮ個の受信されたシンボル

に対して、変換されたＣｈｕ系列の位相を除去した後、ＮポイントのＩＤＦＴが実行されて、Ｎ個の通信路タップが獲得されることが可能である。平坦な周波数スペクトルを有さない他のベース系列（例えば、ＰＮ系列）の場合、受信されたシンボル

は、周波数領域ベース系列Ｂ_Ｎ（ｋ）で割られ、次に、ＮポイントのＩＤＦＴを使用して変換されて、Ｎ個の通信路タップが獲得されることが可能である。式（７）において示される直交系列の場合、最初のＬ個の通信路タップが、送信アンテナ０に関する通信路インパルス応答推定値

として提供されることが可能であり、次のＬ個の通信路タップが、送信アンテナ１に関する通信路インパルス応答推定値

として提供されることが可能であるといった具合であり、最後のＬ個の通信路タップが、送信アンテナＴ−１に関する通信路インパルス応答推定値

として提供されることが可能である。

別の設計において、通信路利得は、以下のとおり、ＭＭＳＥ技術に基づいて推定される。すなわち、

式（２１）からのＮ個の通信路利得推定値に対してＮポイントのＩＤＦＴが実行されて、前述したとおり、Ｔ個の送信アンテナに関するＴ個の通信路インパルス応答推定値に関してＮ個の通信路タップが獲得されることが可能である。

一般に、各受信アンテナｊに関するＮ個の副搬送波からのＮ個の受信されたシンボル

が、最小２乗技術、ＭＭＳＥ技術、または他の何らかの技術に基づいて周波数領域ベース系列Ｂ_Ｎ（ｋ）を使用して処理されて、Ｎ個の初期通信路利得推定値

が獲得されることが可能である。これらのＮ個の初期通信路利得推定値に、周波数領域において各送信アンテナに関する直交系列Ｗ_ｉ（ｋ）が掛けられて、その送信アンテナに関するＬ個の通信路利得推定値が獲得されることが可能である。各送信アンテナに関する、これらのＬ個の通信路利得推定値が、ＬポイントのＩＤＦＴを使用して変換されて、その送信アンテナに関するＬタップの通信路インパルス応答推定値

が獲得されることが可能である。代替として、その他のパイロット系列の除去は、前述したとおり、時間領域において実行されてもよい。いずれにしても、各送信アンテナに関する、これらのＬタップの通信路インパルス応答推定値に対して後処理（例えば、トランケーション、しきい値処理、タップ選択、ゼロ詰めなど）が実行されて、Ｎタップのゼロ詰めされた通信路インパルス応答推定値が獲得されることが可能であり、この推定値が、次に、ＮポイントのＤＦＴを使用して変換されて、その送信アンテナのＮ個の副搬送波に関するＮ個の最終通信路利得推定値が獲得されることが可能である。この処理は、ＦＤ−ＣＤＭパイロットのために使用される周波数領域ベース系列Ｂ_Ｎ（ｋ）および直交系列Ｗ_ｉ（ｋ）に応じて様々な仕方で実行されることが可能である。また、通信路推定は、他の仕方で実行されることも可能である。

各副搬送波に関する背景雑音および干渉は、受信されたシンボル、および通信路利得推定値に基づいて推定されることが可能である。ＩＦＤＭパイロットの場合、各副搬送波ｋに関する雑音および干渉は、以下のとおり推定されることが可能である。

ただし、

は、副搬送波ｋ上の受信アンテナｊに関する雑音および干渉の推定される分散である。雑音および干渉は、ＦＤ−ＣＤＭパイロットに関するのと同様の仕方で推定されることが可能であり、ただし、Ｒ_ｊ（ｋ）は、

で置き換えられ、Ｐ_ｉ（ｋ）は、

で置き換えられる。この雑音−干渉推定値

が、Ｒ個の受信アンテナにわたって平均されて、各副搬送波ｋに関する雑音−干渉推定値

が獲得されることが可能であり、この推定値が、ＭＩＭＯ検出および／またはその他の目的で使用されることが可能である。また、この雑音−干渉推定値

が、すべての副搬送波にわたって、時間にわたって平均されて、長期雑音−干渉推定値が獲得され、この推定値が、動作条件を推定するのに、および／またはその他の目的で使用されることが可能である。

５．ＭＩＭＯ検出
受信局は、ＭＭＳＥ技術、ＺＦ（ゼロ強制）技術、ＭＲＣ（最大比合成）技術、空間−周波数等化技術などの様々なＭＩＭＯ検出技術に基づいて、送信局によって送信されたデータシンボルを回復することができる。各副搬送波ｋに関するＲ個の受信アンテナからの受信されたデータシンボルは、以下のとおり表現されることが可能である。

ただし、ｒ（ｋ）は、Ｒ個の受信アンテナからの受信されたシンボルのＲ×１ベクトルであり、
ｘ（ｋ）＝［Ｘ_ｎ（ｋ）．．．Ｘ_Ｔ−１（ｋ）］^Ｔは、「^Ｔ」が転置を表すＴ個の送信アンテナから送られた、伝送されたシンボルのＴ×１ベクトルであり、
ｈ _ｉ（ｋ）＝［Ｈ_ｉ，０（ｋ）．．．Ｈ_{ｉ，Ｒ−１}（ｋ）］^Ｔは、送信アンテナｉに関する通信路利得のＲ×１ベクトルであり、
Ｈ（ｋ）＝［ｈ _０（ｋ）．．．ｈ _Ｔ−１（ｋ）］は、Ｒ×ＴのＭＩＭＯ通信路応答行列であり、さらに、ｎ（ｋ）は、雑音のＲ×１ベクトルである。

伝送されるシンボルＸ_ｉ（ｋ）は、ＯＦＤＭを使用して周波数領域において送られるデータシンボル、またはＳＣ−ＦＤＭを使用して時間領域において送られるデータシンボルのＤＦＴであることが可能である。ｈ _ｉ（ｋ）およびＨ（ｋ）における通信路利得は、前述したとおり、受信されたパイロット伝送に基づいて推定されることが可能である。

等化係数が、以下のとおり、ＭＭＳＥ技術、ＺＦ技術、およびＭＲＣ技術に基づいて導き出されることが可能である。すなわち、

ただし、

は、送信アンテナｉに関するＭＭＳＥ等化係数の１×Ｒベクトルであり、

は、送信アンテナｉに関するＺＦ等化係数の１×Ｒベクトルであり、

は、送信アンテナｉに関するＭＲＣ等化係数の１×Ｒベクトルであり、
Ｓ_ｉ（ｋ）＝Ｅ｛｜Ｘ_ｉ（ｋ）｜^２｝は、アンテナｉから送られたＸ_ｉ（ｋ）のパワースペクトルであり、Ψ _ｉ（ｋ）は、アンテナｉに関するＲ×Ｒの雑音−干渉共分散行列であり、さらに「^Ｈ」は、共役転置を表す。

雑音−干渉共分散行列は、以下のとおり表現されることが可能である。すなわち、

ただし、Ｒ（ｋ）＝Ｅ｛ｎ（ｋ）・ｎ ^Ｈ（ｋ）｝は、Ｒ×Ｒの雑音共分散行列であり、Ｅ｛ ｝は、期待値演算である。

雑音共分散行列は、空間上、およびスペクトル上、相関していない雑音に関して、

として近似されることが可能であり、ただし、Ｉは、恒等行列である。また、Ｒ（ｋ）は、式（２２）に基づいて推定されることも可能である。

各送信アンテナｉに関するＭＩＭＯ検出は、以下のとおり実行されることが可能である。すなわち、

ただし、Ｙ_ｉ（ｋ）は、送信アンテナｉから送られたＸ_ｉ（ｋ）の偏った推定値であり、

は、Ｘ_ｉ（ｋ）に関する換算係数であり、さらにＶ_ｉ（ｋ）は、Ｘ_ｉ（ｋ）に関する検出後雑音−干渉である。

次に、各送信アンテナｉに関する検出されたシンボルが、以下のとおり表現されることが可能である。すなわち、

これらの検出されたシンボル

は、データシンボルが、ＯＦＤＭを使用して周波数領域において送られる場合、データシンボル推定値として直接に提供されることが可能である。これらの検出されたシンボルは、データシンボルが、ＳＣ−ＦＤＭを使用して時間領域において送られる場合、ＩＤＦＴを使用して変換されて、データシンボル推定値が獲得されることが可能である。

情報および信号は、様々な異なる技術および技法のいずれかを使用して表現されることが可能であることが、当業者には理解されよう。例えば、以上の説明のいたるところで言及された可能性があるデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、およびチップは、電圧、電流、電磁波、磁界もしくは磁気粒子、光場もしくは光粒子、または以上の任意の組合せによって表されることが可能である。

本明細書の開示に関連して説明される様々な例示的な論理ブロック、モジュール、回路、およびアルゴリズムステップは、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア、または電子ハードウェアとコンピュータソフトウェアの組合せとして実施されることが可能であることが、当業者にはさらに理解されよう。ハードウェアとソフトウェアの、この互換性を明確に示すのに、様々な例示的な構成要素、ブロック、モジュール、回路、およびステップが、一般的に機能の点で以上に説明されてきた。そのような機能が、ハードウェアとして実施されるか、またはソフトウェアとして実施されるかは、全体的なシステムに課される特定の応用上の制約および設計制約に依存する。当業者は、それぞれの特定の応用例に関して様々な仕方で、説明される機能を実施することができるが、そのような実施上の決定は、本開示の範囲からの逸脱を生じさせるものと解釈されるべきではない。

本明細書の開示に関連して説明される様々な例示的な論理ブロック、モジュール、および回路は、本明細書で説明される機能を実行するように設計された、汎用プロセッサ、ＤＳＰ（ディジタル信号プロセッサ）、ＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）、ＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）もしくは他のプログラマブル論理デバイス、ディスクリート（discrete）のゲート論理もしくはトランジスタ論理、ディスクリートのハードウェア構成要素、または以上の任意の組合せを使用して実施される、または実行されることが可能である。汎用プロセッサは、マイクロプロセッサであることが可能であるが、代替形態において、プロセッサは、任意の従来のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、またはステートマシンであることが可能である。また、プロセッサは、コンピューティングデバイスの組合せ、例えば、ＤＳＰとマイクロプロセッサの組合せ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと連携する１つまたは複数のマイクロプロセッサ、または他の任意のそのような構成として実施されることも可能である。

本明細書の開示に関連して説明される方法またはアルゴリズムのステップは、ハードウェアで直接に、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールで、またはこれら２つの組合せで実現されることが可能である。ソフトウェアモジュールは、ＲＡＭメモリ、フラッシュメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、または当技術分野で知られている他の任意の形態の記憶媒体の中に存在することが可能である。例示的な記憶媒体は、プロセッサが、その記憶媒体から情報を読み取ること、およびその記憶媒体に情報を書き込むことができるように、プロセッサに結合される。代替形態において、記憶媒体は、プロセッサと一体化していてもよい。このプロセッサと記憶媒体は、ＡＳＩＣ内部に存在することが可能である。ＡＳＩＣは、ユーザ端末装置内部に存在することが可能である。代替形態において、プロセッサと記憶媒体は、ユーザ端末装置内部のディスクリートの構成要素として存在してもよい。

項目名が、参照のため、およびいくつかのセクションを探し出すのに役立つように、本明細書に含められる。これらの項目名は、これらの項目名の下で説明される概念の範囲を限定することを意図しておらず、さらに、これらの概念は、本明細書全体で他のセクションにおいて当てはまることも可能である。

本開示の前段の説明は、任意の当業者が、本開示を作成する、または使用することができるようにするように提供される。本開示の様々な変形が、当業者には直ちに明白となり、本明細書で定義される一般的な原理は、本開示の趣旨または範囲を逸脱することなく、他の様々な変種に適用されることも可能である。このため、本開示は、本明細書で説明される例に限定されることは意図されず、本明細書で開示される原理および新奇な特徴と合致する最も広い範囲が認められるべきである。
以下に、本願の出願当初の特許請求の範囲に記載された事項を付記する。
［１］
異なる副搬送波セット上で時間領域において送られる複数のパイロットシンボルをそれぞれが備える複数の送信アンテナに関する複数のパイロット系列を生成し、前記複数のパイロット系列に基づいて複数のパイロット伝送を生成する少なくとも１つのプロセッサと、
前記少なくとも１つのプロセッサに結合されたメモリとを備える装置。
［２］
前記少なくとも１つのプロセッサは、Ｃｈｕ系列に基づいて前記複数のパイロット系列を生成する［１］に記載の装置。
［３］
前記少なくとも１つのプロセッサは、送信機固有の値によって定義されるＣｈｕ系列に基づいて前記複数のパイロット系列を生成する［１］に記載の装置。
［４］
前記少なくとも１つのプロセッサは、ＣＡＺＡＣ（一定振幅０自己相関）系列またはＰＮ（擬似乱数）系列に基づいて前記複数のパイロット系列を生成する［１］に記載の装置。
［５］
前記少なくとも１つのプロセッサは、ベース系列を複数回、反復することによって、拡張されたベース系列を生成し、前記拡張されたベース系列に複数の異なる位相勾配を適用することによって前記複数のパイロット系列を生成する［１］に記載の装置。
［６］
前記少なくとも１つのプロセッサは、複数の時間領域シンボルを備える時間領域ベース系列を生成し、前記時間領域ベース系列を変換して、複数の変換されたシンボルを備える周波数領域ベース系列を獲得し、前記複数の変換されたシンボルを、各送信アンテナに関して１つの、前記複数の送信アンテナに関する複数の副搬送波セットにマップし、前記送信アンテナに関する副搬送波セット上の変換されたシンボルに基づいて、各送信アンテナに関するパイロット系列を生成する［１］に記載の装置。
［７］
異なる副搬送波セット上で時間領域において送られる複数のパイロットシンボルをそれぞれが備える複数の送信アンテナに関する複数のパイロット系列を生成すること、および前記複数のパイロット系列に基づいて複数のパイロット伝送を生成することを備える方法。
［８］
前記複数のパイロット系列を前記生成することは、Ｃｈｕ系列、ＣＡＺＡＣ（一定振幅０自己相関）系列、またはＰＮ（擬似乱数）系列に基づいて前記複数のパイロット系列を生成することを備える［７］に記載の方法。
［９］
前記複数のパイロット系列を前記生成することは、
ベース系列を複数回、反復することによって、拡張されたベース系列を生成すること、および
前記拡張されたベース系列に複数の異なる位相勾配を適用することによって前記複数のパイロット系列を生成することを備える［７］に記載の方法。
［１０］
異なる副搬送波セット上で時間領域において送られる複数のパイロットシンボルをそれぞれが備える複数のパイロット伝送を、複数の受信アンテナを介して受信し、前記複数の受信されたパイロット伝送を処理して、通信路推定値を獲得する少なくとも１つのプロセッサと、
前記少なくとも１つのプロセッサに結合されたメモリとを備える装置。
［１１］
前記少なくとも１つのプロセッサは、前記複数の受信されたパイロット伝送に基づいて、受信されたシンボルを獲得し、複数の送信アンテナに関する複数のパイロット系列を獲得し、前記受信されたシンボル、および前記複数のパイロット系列に基づいて前記通信路推定値を導き出す［１０］に記載の装置。
［１２］
受信された各パイロット伝送に関して、前記少なくとも１つのプロセッサは、前記受信されたパイロット伝送に基づいて、複数の副搬送波セットに関する受信されたシンボルの複数のセットを獲得し、対応するパイロット系列に基づいて、受信されたシンボルの各セットをスケール変更して、スケール変更されたシンボルのセットを獲得し、スケール変更されたシンボルの対応するセットに基づいて各送信アンテナに関する通信路推定値を導き出す［１１］に記載の装置。
［１３］
受信された各パイロット伝送に関して、前記少なくとも１つのプロセッサは、前記受信されたパイロット伝送に基づいて、複数の送信アンテナに関する複数の通信路インパルス応答推定値を導き出し、前記複数の通信路インパルス応答推定値に基づいて、前記複数の送信アンテナに関する通信路利得推定値を導き出す［１０］に記載の装置。
［１４］
前記少なくとも１つのプロセッサは、各通信路インパルス応答推定値に対して、しきい値処理を実行して、或るしきい値を下回る大きさを有する通信路タップをゼロ設定し、しきい値処理の後、対応する通信路インパルス応答推定値に基づいて各送信アンテナに関する通信路利得推定値を導き出す［１３］に記載の装置。
［１５］
異なる副搬送波セット上で時間領域において送られる複数のパイロットシンボルをそれぞれが備える複数のパイロット伝送を、複数の受信アンテナを介して受信すること、および
前記複数の受信されたパイロット伝送を処理して、通信路推定値を獲得することを備える方法。
［１６］
前記複数の受信されたパイロット伝送を前記処理することは、
前記複数の受信されたパイロット伝送に基づいて、受信されたシンボルを獲得すること、
複数の送信アンテナに関する複数のパイロット系列を獲得すること、および
前記受信されたシンボル、および前記複数のパイロット系列に基づいて前記通信路推定値を導き出すことを備える［１５］に記載の方法。
［１７］
前記複数の受信されたパイロット伝送を前記処理することは、受信された各パイロット伝送に関して、
前記受信されたパイロット伝送に基づいて複数の送信アンテナに関する複数の通信路インパルス応答推定値を導き出すこと、および
前記複数の通信路インパルス応答推定値に基づいて前記複数の送信アンテナに関する通信路利得推定値を導き出すことを備える［１５］に記載の方法。
［１８］
送信機固有の値によって定義されるＣｈｕ系列のＦＤ−ＣＤＭ（周波数領域符号分割多重化）に基づいて複数の送信アンテナに関する複数のパイロット系列を生成し、前記複数のパイロット系列に基づいて複数のパイロット伝送を生成する少なくとも１つのプロセッサと、
前記少なくとも１つのプロセッサに結合されたメモリとを備える装置。
［１９］
前記少なくとも１つのプロセッサは、前記送信機固有の値を有する前記Ｃｈｕ系列を生成し、前記Ｃｈｕ系列に基づいて前記複数のパイロット系列を生成する［１８］に記載の装置。
［２０］
前記少なくとも１つのプロセッサは、前記Ｃｈｕ系列を

のとおり生成し、ただし、ｃ（ｎ）は、前記Ｃｈｕ系列であり、Ｎは、前記Ｃｈｕ系列の長さであり、λは、前記送信機固有の値であり、ｎは、時間指標である［１９］に記載の装置。
［２１］
前記少なくとも１つのプロセッサは、前記Ｃｈｕ系列の異なる循環桁送りに基づいて前記複数のパイロット系列のそれぞれを生成する［１９］に記載の装置。
［２２］
前記少なくとも１つのプロセッサは、前記Ｃｈｕ系列に基づいて周波数領域ベース系列を生成し、前記周波数領域ベース系列に複数の直交系列を掛けて、複数の中間系列を獲得し、前記複数の中間系列に基づいて前記複数のパイロット系列を生成する［１８］に記載の装置。
［２３］
前記複数のパイロット伝送は、ダウンリンク上で送られ、近隣の基地局に、異なる送信機固有の値が割り当てられる［１８］に記載の装置。
［２４］
前記複数のパイロット伝送は、アップリンク上で送られ、異なる端末装置に、異なる送信機固有の値が割り当てられる［１８］に記載の装置。
［２５］
送信機固有の値によって定義されるＣｈｕ系列のＦＤ−ＣＤＭ（周波数領域符号分割多重化）に基づいて複数の送信アンテナに関する複数のパイロット系列を生成すること、および
前記複数のパイロット系列に基づいて複数のパイロット伝送を生成することを備える方法。
［２６］
前記複数のパイロット系列を前記生成することは、
前記送信機固有の値を有する前記Ｃｈｕ系列を生成すること、および
前記Ｃｈｕ系列に基づいて前記複数のパイロット系列を生成することを備える［２５］に記載の方法。
［２７］
前記複数のパイロット系列を前記生成することは、前記Ｃｈｕ系列の異なる循環桁送りに基づいて前記複数のパイロット系列のそれぞれを生成することを備える［２５］に記載の方法。
［２８］
送信機固有の値によって定義されるＣｈｕ系列のＦＤ−ＣＤＭ（周波数領域符号分割多重化）に基づいて複数の送信アンテナに関する複数のパイロット系列を生成するための手段と、
前記複数のパイロット系列に基づいて複数のパイロット伝送を生成するための手段とを備える装置。
［２９］
前記複数のパイロット系列を生成するための前記手段は、
前記送信機固有の値を有する前記Ｃｈｕ系列を生成するための手段と、
前記Ｃｈｕ系列に基づいて前記複数のパイロット系列を生成するための手段とを備える［２８］に記載の装置。
［３０］
前記複数のパイロット系列を生成するための前記手段は、前記Ｃｈｕ系列の異なる循環桁送りに基づいて前記複数のパイロット系列のそれぞれを生成するための手段を備える［２８］に記載の装置。
［３１］
送信機固有の値によって定義されるＣｈｕ系列のＦＤ−ＣＤＭ（周波数領域符号分割多重化）に基づいて生成された複数のパイロット伝送を、複数の受信アンテナを介して受信し、前記複数の受信されたパイロット伝送を処理して、通信路推定値を獲得する少なくとも１つのプロセッサと、
前記少なくとも１つのプロセッサに結合されたメモリとを備える装置。
［３２］
受信された各パイロット伝送に関して、前記少なくとも１つのプロセッサは、前記受信されたパイロット伝送に基づいて、受信されたシンボルを獲得し、前記受信されたシンボルに基づいて複数の送信アンテナに関する通信路推定値を導き出す［３１］に記載の装置。
［３３］
受信された各パイロット伝送に関して、前記少なくとも１つのプロセッサは、前記受信されたシンボルに基づいて、通信路タップの複数の重なり合わないセットを備える複数の通信路タップを導き出し、通信路タップの前記複数の重なり合わないセットのそれぞれを、前記複数の送信アンテナの異なる１つに関する通信路インパルス応答推定値として提供する［３２］に記載の装置。
［３４］
受信された各パイロット伝送に関して、前記少なくとも１つのプロセッサは、前記受信されたシンボルに複数の直交系列を掛けて、前記複数の送信アンテナに関するシンボルの複数のセットを獲得し、シンボルの対応するセットに基づいて各送信アンテナに関する通信路推定値を導き出す［３２］に記載の装置。
［３５］
受信された各パイロット伝送に関して、前記少なくとも１つのプロセッサは、前記受信されたパイロット伝送に基づいて、受信されたシンボルを獲得し、前記Ｃｈｕ系列に基づいて算出された複数のパイロット系列に基づいて、前記受信されたシンボルをスケール変更して、スケール変更されたシンボルの複数のセットを獲得し、スケール変更されたシンボルの前記複数のセットに基づいて複数の送信アンテナに関する通信路推定値を導き出す［３１］に記載の装置。
［３６］
前記複数の受信されたパイロット伝送は、ダウンリンクを介して獲得され、近隣の基地局に、異なる送信機固有の値が割り当てられる［３１］に記載の装置。
［３７］
前記複数の受信されたパイロット伝送は、アップリンクを介して獲得され、異なる端末装置に、異なる送信機固有の値が割り当てられる［３１］に記載の装置。
［３８］
前記複数の受信されたパイロット伝送は、アップリンクを介して獲得され、異なる端末装置に、共通の送信機固有の値、および前記共通の送信機固有の値によって定義される前記Ｃｈｕ系列のＦＤ−ＣＤＭによって生成されたパイロット系列の異なる循環桁送りが割り当てられる［３１］に記載の装置。
［３９］
送信機固有の値によって定義されるＣｈｕ系列のＦＤ−ＣＤＭ（周波数領域符号分割多重化）に基づいて生成された複数のパイロット伝送を、複数の受信アンテナを介して受信すること、および
前記複数の受信されたパイロット伝送を処理して、通信路推定値を獲得することを備える方法。
［４０］
前記複数の受信されたパイロット伝送を前記処理することは、受信された各パイロット伝送に関して、
前記受信されたパイロット伝送に基づいて、受信されたシンボルを獲得すること、
前記受信されたシンボルに基づいて、通信路タップの複数の重なり合わないセットを備える複数の通信路タップを導き出すこと、および
通信路タップの前記複数の重なり合わないセットのそれぞれを、複数の送信アンテナの異なる１つに関する通信路インパルス応答推定値として提供することを備える［３９］に記載の方法。
［４１］
前記複数の受信されたパイロット伝送を前記処理することは、受信された各パイロット伝送に関して、
前記受信されたパイロット伝送に基づいて、受信されたシンボルを獲得すること、
前記Ｃｈｕ系列に基づいて算出された複数のパイロット系列に基づいて、前記受信されたシンボルをスケール変更して、スケール変更されたシンボルの複数のセットを獲得すること、および
スケール変更されたシンボルの前記複数のセットに基づいて複数の送信アンテナに関する通信路推定値を導き出すことを備える［３９］に記載の方法。
［４２］
送信機固有の値によって定義されるＣｈｕ系列のＦＤ−ＣＤＭ（周波数領域符号分割多重化）に基づいて生成された複数のパイロット伝送を、複数の受信アンテナを介して受信するための手段と、
前記複数の受信されたパイロット伝送を処理して、通信路推定値を獲得するための手段とを備える装置。
［４３］
前記複数の受信されたパイロット伝送を前記処理するための手段は、受信された各パイロット伝送に関して、
前記受信されたパイロット伝送に基づいて、受信されたシンボルを獲得するための手段と、
前記受信されたシンボルに基づいて、通信路タップの複数の重なり合わないセットを備える複数の通信路タップを導き出すための手段と、
通信路タップの前記複数の重なり合わないセットのそれぞれを、複数の送信アンテナの異なる１つに関する通信路インパルス応答推定値として提供するための手段とを備える［４２］に記載の装置。
［４４］
前記複数の受信されたパイロット伝送を処理するための手段は、受信された各パイロット伝送に関して、
前記受信されたパイロット伝送に基づいて、受信されたシンボルを獲得するための手段と、
前記Ｃｈｕ系列に基づいて算出された複数のパイロット系列に基づいて、前記受信されたシンボルをスケール変更して、スケール変更されたシンボルの複数のセットを獲得するための手段と、
スケール変更されたシンボルの前記複数のセットに基づいて複数の送信アンテナに関する通信路推定値を導き出すための手段とを備える［４２］に記載の装置。
［４５］
第１の多重化スキームに基づいて複数の送信アンテナに関する複数のパイロット伝送を生成し、前記第１の多重化スキームとは異なる第２の多重化スキームに基づいて前記複数の送信アンテナに関する複数のデータ伝送を生成する少なくとも１つのプロセッサと、
前記少なくとも１つのプロセッサに結合されたメモリとを備える装置。
［４６］
前記第１の多重化スキームは、ＯＦＤＭ（直交周波数分割多重化）であり、前記第２の多重化スキームは、ＳＣ−ＦＤＭ（単一搬送波周波数分割多重化）またはＣＤＭ（符号分割多重化）である［４５］に記載の装置。
［４７］
前記第１の多重化スキームは、ＳＣ−ＦＤＭ（単一搬送波周波数分割多重化）であり、前記第２の多重化スキームは、ＯＦＤＭ（直交周波数分割多重化）またはＣＤＭ（符号分割多重化）である［４５］に記載の装置。
［４８］
前記第１の多重化スキームは、ＦＤ−ＣＤＭ（周波数領域符号分割多重化）であり、前記第２の多重化スキームは、ＯＦＤＭ（直交周波数分割多重化）またはＳＣ−ＦＤＭ（単一搬送波周波数分割多重化）である［４５］に記載の装置。
［４９］
前記第１の多重化スキームは、ＩＦＤＭ（インターリーブ型周波数分割多重化）であり、前記第２の多重化スキームは、ＬＦＤＭ（局所化された周波数分割多重化）である［４５］に記載の装置。
［５０］
前記少なくとも１つのプロセッサは、ＴＤＭ（時間分割多重化）を使用して、第１の時間間隔において前記複数のパイロット伝送を送り、第２の時間間隔において前記複数のデータ伝送を送る［４５］に記載の装置。
［５１］
前記少なくとも１つのプロセッサは、ＦＤＭ（周波数分割多重化）を使用して、第１の副搬送波セット上で前記複数のパイロット伝送を送り、第２の副搬送波セット上で前記複数のデータ伝送を送る［４５］に記載の装置。
［５２］
第１の多重化スキームに基づいて複数の送信アンテナに関する複数のパイロット伝送を生成すること、および
前記第１の多重化スキームとは異なる第２の多重化スキームに基づいて前記複数の送信アンテナに関する複数のデータ伝送を生成することを備える方法。
［５３］
ＴＤＭ（時間分割多重化）を使用して、第１の時間間隔において前記複数のパイロット伝送を送ること、および
第２の時間間隔において前記複数のデータ伝送を送ることをさらに備える［５２］に記載の方法。
［５４］
第１の多重化スキームに基づいて生成された複数のパイロット伝送を受信し、前記第１の多重化スキームとは異なる第２の多重化スキームに基づいて生成された複数のデータ伝送を受信し、前記複数のパイロット伝送、および前記複数のデータ伝送は、複数の送信アンテナから複数の受信アンテナに送られるＭＩＭＯ（多入力多出力）伝送に関する少なくとも１つのプロセッサと、
前記少なくとも１つのプロセッサに結合されたメモリとを備える装置。
［５５］
前記少なくとも１つのプロセッサは、前記複数の受信されたパイロット伝送に基づいて前記複数の送信アンテナ、および前記複数の受信アンテナに関する通信路推定値を導き出し、前記通信路推定値に基づいて前記複数の受信されたデータ伝送に関するデータ検出を実行する［５４］に記載の装置。
［５６］
第１の多重化スキームに基づいて生成された複数のパイロット伝送を受信すること、および
前記第１の多重化スキームとは異なる第２の多重化スキームに基づいて生成された複数のデータ伝送を受信し、前記複数のパイロット伝送、および前記複数のデータ伝送は、複数の送信アンテナから複数の受信アンテナに送られるＭＩＭＯ（多入力多出力）伝送に関することを備える方法。
［５７］
前記複数の受信されたパイロット伝送に基づいて前記複数の送信アンテナ、および前記複数の受信アンテナに関する通信路推定値を導き出すこと、および
前記通信路推定値に基づいて前記複数の受信されたデータ伝送に関するデータ検出を実行することをさらに備える［５６］に記載の方法。

Claims (5)

1. 複数の送信アンテナを介して送信される複数のパイロット伝送信号であって、前記複数の送信アンテナのそれぞれに１つの副搬送波セットが対応する異なる副搬送波セット上で時間領域において送られる複数のパイロットシンボルをそれぞれが備えている複数のパイロット伝送信号を、複数の受信アンテナを介して受信し、前記複数の受信されたパイロット伝送信号を処理して、通信路推定値を獲得する少なくとも１つのプロセッサと、
   前記少なくとも１つのプロセッサに結合されたメモリとを備え、
   前記少なくとも１つのプロセッサは、ｉ）前記受信されたパイロット伝送信号に基づいて、前記複数の送信アンテナに関する複数の通信路インパルス応答推定値を導き出し、ii）各通信路インパルス応答推定値に対して、しきい値処理を実行して、或るしきい値を下回る大きさを有する通信路タップをゼロ設定し、iii)しきい値処理の後、対応する通信路インパルス応答推定値に基づいて前記複数の送信アンテナのそれぞれに関する通信路利得推定値を導き出すことによって、前記受信された複数のパイロット伝送信号を、受信されたパイロット伝送信号ごとに処理するように構成され、
   前記少なくとも１つのプロセッサは、前記受信された複数のパイロット伝送信号から獲得可能である受信されたシンボル、および、前記複数の送信アンテナのそれぞれに関して導き出される通信路利得推定値に基づいて、各副搬送波に関する背景雑音および干渉の少なくとも一方を推定するように構成されている、装置。
2. 前記少なくとも１つのプロセッサは、前記複数の受信されたパイロット伝送信号に基づいて、受信されたシンボルを獲得し、前記複数の送信アンテナに関する複数のパイロット系列を獲得し、前記受信されたシンボル、および前記複数のパイロット系列に基づいて前記通信路推定値を導き出す請求項１に記載の装置。
3. 前記複数の受信されたパイロット伝送信号の各々に関して、前記少なくとも１つのプロセッサは、前記受信されたパイロット伝送信号に基づいて、複数の副搬送波セットに関する受信されたシンボルの複数のセットを獲得し、対応するパイロット系列に基づいて、前記受信されたシンボルの各セットに対して除算処理を行い、除算処理されたシンボルのセットを獲得し、除算処理されたシンボルの対応するセットに基づいて前記複数の送信アンテナのそれぞれに関する通信路推定値を導き出す請求項２に記載の装置。
4. 複数の送信アンテナを介して送信される複数のパイロット伝送信号であって、前記複数の送信アンテナのそれぞれに１つの副搬送波セットが対応する異なる副搬送波セット上で時間領域において送られる複数のパイロットシンボルをそれぞれが備えている複数のパイロット伝送信号を、複数の受信アンテナを介して受信すること、および
   前記複数の受信されたパイロット伝送信号を処理して、通信路推定値を獲得することを含み、
   前記複数の受信されたパイロット伝送信号を前記処理することは、受信されたパイロット伝送信号ごとに、
   ｉ）前記受信されたパイロット伝送信号に基づいて前記複数の送信アンテナに関する複数の通信路インパルス応答推定値を導き出すこと、
   ii）各通信路インパルス応答推定値に対して、しきい値処理を実行して、或るしきい値を下回る大きさを有する通信路タップをゼロ設定すること、および
   iii)しきい値処理の後、対応する通信路インパルス応答推定値に基づいて前記複数の送信アンテナのそれぞれに関する通信路利得推定値を導き出すこと
   を含み、
   前記受信された複数のパイロット伝送信号から獲得可能である受信されたシンボル、および、前記複数の送信アンテナのそれぞれに関して導き出される通信路利得推定値に基づいて、各副搬送波に関する背景雑音および干渉の少なくとも一方を推定する、
   ことをさらに含む、方法。
5. 前記複数の受信されたパイロット伝送信号を前記処理することは、
   前記複数の受信されたパイロット伝送信号に基づいて、受信されたシンボルを獲得すること、
   前記複数の送信アンテナに関する複数のパイロット系列を獲得すること、および
   前記受信されたシンボル、および前記複数のパイロット系列に基づいて前記通信路推定値を導き出すことを備える請求項４に記載の方法。

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