JP6845871B2 - アップリンクパイロット及び分散されたユーザ近接検出に基づく基地局選択のメカニズム及び手順 - Google Patents

Description

優先権

[0001]本特許出願は、対応する２０１６年５月５日に出願された米国特許仮出願第６２／３３２，４０５「Mechanism and Procedure of Macro Cell-Assisted RRH Selection Based on Aggressive Uplink Sounding Pilot Reuse and Distributed User-Proximity Detection」及び２０１６年６月２１日に出願された米国特許仮出願第６２／３５２，９５１「Mechanism and Procedure of Base Station Selection Based on Uplink Pilot and Distributed User-Proximity Detection」に対する優先権を請求し、これらを参照によって包含する。

[0002]大規模多重入出力（ＭＩＭＯ：Multiple-Input Multiple-Output）技術の使用に依存する高密度なセルラーネットワークの配置は、将来の無線アクセス技術の極めて魅力的な候補になりつつある。これは、基地局（ＢＳ：base station）当たりの非常に大きいスループットの増大を実現するための大規模ＭＩＭＯの将来性に部分的に起因し、各送信リソース要素上で多数の高速ストリームを多重化する大規模ＭＩＭＯの能力に起因する。

[0003]これまで、単位面積当たりのスループットに関する物理（ＰＨＹ：physical）層における主な利益は、インフラストラクチャの高密度なアンテナ配置の賢明な使用によってもたらされるということが広く受け入れられており、それらの高密度なアンテナ配置は、スモールセルの高密度なネットワークから成り、場合によっては大規模なアンテナアレイを備える。実際、大規模ＭＩＭＯは、原理的に、既存の配置と比べて単位面積当たりの大幅なスループットの増大につながることが可能であるため、高密度な（スモールセルの）配置上で使用される場合に非常に魅力的である。

[0004]大規模ＭＩＭＯは、ユーザトラフィックのホットスポット（例えば、ショッピングモール又は超満員の広場など）に効果的にサービングすることを含めて、ユーザの負荷における大きい変動に対処するための候補としても構想されている。ユーザトラフィックのホットスポットにサービングする場合に魅力的と考えられている配置の選択肢は、基地局（ＢＳ）が多くの位置に分散された大量のアンテナを制御する、リモート無線ヘッド（ＲＲＨ：remote radio-head）システムを含む。ＲＲＨシステムの現在の提案は、１つのＲＲＨサイトにつき、１つ又は多くても数個のアンテナのみを考慮する。しかし、帯域幅がより高い周波数帯域（ミリ波帯域を含む）で利用可能になることが予想されており、アンテナ要素間の間隔をはるかに狭くすることが可能になり、おそらく１つのＲＲＨサイトにつき多数のアンテナを含むＲＲＨを検討することが可能になるであろう。原理的に、これによって、ネットワークは、高密度化と大規模なアンテナアレイの恩恵を同時に得ることができ、以て、単位面積当たりの高いスペクトル効率を提供する。

[0005]同じ送信リソース上で複数のストリームをサービングできるようにするためには、各ＢＳアンテナとユーザ端末の間のチャネル状態情報（ＣＳＩ：Channel state information）が必要である。ＣＳＩは、トレーニングパイロットを使用することによって取得される。パイロットは、１つのアンテナによって送信されて別のアンテナによって受信され、２つのアンテナ間のチャネルを学習できるようにする。ＢＳ側に大量のアレイが存在する状態で、トレーニングのための（トレーニングのオーバーヘッドの観点からの）１つの好ましい選択肢は、アップリンクにおいてトレーニングすることである。これは、サイト数及び１サイト当たりのアンテナ数がいかに多くても、ユーザ端末のアンテナからの１つのパイロットが、近くのＢＳサイトでのすべてのアンテナをトレーニングするからである。これは、アップリンクにおいてデータを送信する場合だけでなく、ダウンリンク送信の場合にも当てはまる。アップリンク（ＵＬ：uplink）トレーニングを使用し、アップリンクとダウンリンクの間の無線チャネルの相互関係を利用することによって、ダウンリンク（ＤＬ：downlink）における「大規模ＭＩＭＯ」の速度を実現することができる。ただし、ＵＬトレーニング及びＤＬの大規模ＭＩＭＯのデータ送信が、無線伝搬チャネルのコヒーレンス時間内及びコヒーレンス帯域幅内にあることが条件になる。

[0006]さらに、相互関係に基づくトレーニングは、ＲＲＨに基づく送信を含む、協調マルチポイント（ＣｏＭＰ：coordinated multipoint）送信を本質的に可能にする。実際、本質的に、ユーザ端末のアンテナからの単一のパイロットブロードキャストは、そのパイロットを十分に高い電力で受信できる近くのすべてのＢＳサイトでのすべてのアンテナをトレーニングする。セルラーネットワーク内では、そのようなＣｏＭＰ送信が、セルの端にいるユーザ（すなわち、２つ以上のＢＳから同じように強い信号を受信するユーザ）にとって有益であることがよく知られている。ＲＲＨシステム内では、同様の性能向上が期待される。本質的にユーザは、十分に高い電力でユーザのパイロットブロードキャストを受信するすべてのＲＲＨサイトのアンテナの組み合わせからのデータ送信フェーズ中に、ビーム形成の利益を獲得することができる。

[0007]セルラーネットワークでの高密度化の恩恵を得ることにおいて生じる重要な課題は、ＵＬパイロットリソースがネットワーク上で再利用されなければならないという事実から生じる。高密度化の恩恵及び提供されるネットワークの単位面積当たりのスペクトル効率（及びスループット）を最大化するために、パイロットリソースの再利用距離をできるだけ短くすることが望ましい。実際、同じパイロットリソースを、近接している２人のユーザによって効果的に再利用できる場合、これらの近接している２人のユーザに、ネットワークによって同時にサービングすることができる。しかし、これらのユーザは、同時にブロードキャストされたパイロットが十分に高い電力でユーザのサービング基地局によって受信されるが、それぞれの他のユーザのＢＳでは十分に低い電力で受信されるように、かなり（地理的に）分離される必要がある。これは、同じパイロットを使用しているユーザが、それぞれの他のユーザのＢＳに対する干渉を引き起こさないようにするために、かなり地理的に分離される必要があるように、順守される必要があるユーザのＵＬパイロットの最小再利用距離が存在することを意味する。

[0008]同様の問題が、ＲＲＨによって達成可能な単位面積当たりのスループットを制限する。実際、従来は、パイロットリソースが１人のＲＲＨ（アクティブ）ユーザによって使用されることが仮定された。これは、ＲＲＨによって提供される可能な多重化の利益を、１人のユーザにサービングすることに制限する。

[0009]ＢＳで複数のユーザのＭＩＭＯ送信をスケジューリングするための複数の方法が論文で提供されているが、広く受け入れられている方法は、ＢＳでの特定のスケジューリングインスタンスで、最大予想重み付け加算速度を生じさせるユーザのサブセットをスケジューリングする、スケジューリングポリシーを含む。送信のためにスケジューリングされた各セットにおける各ユーザの予想速度は、スケジューリングされたセット内のすべてのユーザの瞬時チャネルに関する関数になる。実際、前のセクションで説明されているように、線形ゼロ強制ビーム形成（ＬＺＦＢＦ：linear zero-forced beamforming）送信を仮定して、特定のリソースブロックで、係数λ_ｋは、（ＬＺＦＢＦによってサービングされる）スケジューリングするセット内のすべてのユーザの瞬時チャネル行列によって決まり、特に、係数λ_ｋは

と表すことができる。
ここで、

は、ｔ番目のリソースブロックでのユーザセットＳ内のＵＴ−ｋの複合ダウンリンクチャネル行列を示す。ユーザセットＳ及び／又はリソースブロック（ｔ）の選択がλ_ｋに影響を与えるため、ユーザの予想速度は、スケジューリングするセット及び瞬時チャネルの実現の両方の関数になる。スケジューリング時間インスタンスを固定し、ＬＺＦＢＦ送信を仮定して、重み付け加算速度を最大化するサブセットＳを選択する問題は、アンテナの数における組み合わせである。これは、スケジューリングするために考慮できる可能性のあるサブセット（Ｓ）の数が、共同スケジューリングのために考慮できるユーザの最大数と共に、指数関数的に急速に増加するためである。この問題に対する提案された１つの解法は、最大で二次の複雑性を持つ、ユーザセットの選択に関する欲張りアルゴリズムに依存する。

[0010]スケジュールポリシーによって生成されるスケジューリング割り当てを定義する別の重要な要因は、重み付け加算速度の最大化処理を実行する前に、どの「ユーザの重み」が各スケジューリングインスタンスで選択されるかを用いる方法である。それらの重みを選択するための多くの方法が存在するが、（幅広い種類の公平性基準に属する公平性基準に関してほぼ最適な性能が得られる能力のために）広く受け入れられている方法は、重み付け加算速度の最適化において瞬時のユーザの重みを決定するために「仮想キュー」の使用に依存する方法である。

[0011]セルラーネットワークのＢＳでの大規模ＭＩＭＯアレイは、スケジューラの処理を大幅に簡略化することができる。従来のＭＩＭＯとは際立って対照的に、多くの場合、サービングＢＳによってアクティブな（スケジューリングされる）ユーザに提供される速度は、同じセル内及び近くのセル内の他のアクティブなユーザに左右されず、実際には経験的に予測することができる。そのような種類の処理が、従来のＭＩＭＯの同等のものと比べてセル及びセルの端での大きいスループットの利益を得るために、マクロセルラーの大規模ＭＩＭＯの配置上で利用されてきた。大規模ＭＩＭＯアレイを含むマクロセル及びスモールセルから成る異機種ネットワーク上での動作を含むように、速度を固定するアプローチが拡張されてきた。各基地局で、シンプルなユーザ−ＢＳ間の関連付けメカニズム及び基本的なラウンドロビンスケジューラを使用して、ほぼ最適な関連付け及び負荷バランシングを実現できる。

[0012]簡略化されたスケジューリング及びプリコーディング処理を使用して、十分に計画されたマクロセルラーネットワークを超えるセルの大きいスループット及び（特に）セルの端での大きいスループットを実現するために、７回の再利用処理を使用することが提唱されている。そのような大規模ＭＩＭＯネットワークにおいて、提唱された処理が、７回のパイロットの再利用を含む１回の再利用処理と事実上同等であることを示すのは容易であり、以て、パイロットは７つのサブセットに分割され、各サブセットは、６セルおきに再利用される。

[0013]十分に計画されたマクロセル及びスモールセルから成る異機種ネットワーク上の、このアプローチのパイロットの再利用の拡張が提案されている。特に、パイロット範囲がマクロセルとスモールセルの間で分割される。さらに、個別の層のパイロットリソースが、特定のパイロット再利用係数で再利用される。例えば、スモールセルＢＳは、スモールセルが同じ色のスモールセルと隣接しないように、有限の色のセットを使用して色分けされる。この場合のパイロット再利用係数は、使用される色の数に対応する。理論的には、必要な色の最小数が４であるため、これによって４回以上のパイロットの再利用が得られるが、実際には、さらに多くの数の色（したがって、さらに大きいパイロット再利用係数）が必要になる。

[0014]各スケジューリングスロット内で、（サービングセルを基準にして）類似する位置にあるユーザ端末が、ネットワーク全体での送信のためにスケジューリングされる、地理的なスケジューリングアプローチが存在する。このアプローチは、地理的位置ごとに独立して（すなわち、セルの中央のユーザ端末及びセルの端のユーザ端末に対して独立して）、プリコーダ、多重化の利益、及びパイロットの再利用を最適化できるようにする。この処理によって、セルのスループット及びセルの端のスループットの両方に関して（並びに、特定のレベルの性能を達成するために必要なアンテナの数に関して）、大きな利益が得られることがある。しかし、高密度のユーザトラフィックを含む十分に計画されたマクロセルラーネットワークが使用される場合に、地理的なスケジューリング及び最適化が可能である。そのため、このアプローチは、計画されていないスモールセルの配置では、直接使用できない。

[0015]明らかに、より高い帯域周波数が使用可能になり、無線ネットワークがますます高密度になると、アンテナ／サイトの高密度化を、単位面積当たりのスペクトル効率における利益に変えることを可能にする方法に対する必要性が生じる。しかし、十分に計画されたマクロセルラーネットワーク（この場合、アンテナサイトは固定されたままであり、１サイト当たりのアンテナの数が増やされる）の場合、ネットワークが高密度化した状態で（すなわち、アンテナ／サイトの数及びサイトの数が両方とも増える場合）、現在の最先端の方法で同様の利益を実現するのは、不可能である。

[0016]本明細書では、アップリンクパイロット及び分散されたユーザ近接検出に基づく基地局選択のための方法及び装置が開示される。一実施形態では、この方法は、共通のリソース要素のセットに対して複数のユーザ端末のアップリンクパイロット構成（uplink pilot configuration）を実行するステップであって、複数のユーザ端末の複数のパイロットパターンを生成するステップを含み、複数のパイロットパターンそれぞれが、少なくとも１つのゼロ電力リソース要素及び少なくとも１つの非ゼロ電力リソース要素を含み、複数のユーザ端末のうちの異なる各１つに割り当てられた少なくとも１つのゼロ電力リソース要素がパイロットパターン内で異なる位置を有する、ステップを含む。

[0017]本発明は、本発明のさまざまな実施形態についての下記の詳細な説明及び添付の図面から、さらに完全に理解されるであろう。ただし、それらの実施形態は、本発明を特定の実施形態に限定すると受け取られるべきではなく、単に説明及び理解のためである。

ＵＬ ＲＳの送信及びデジタル空間フィルタリングを伴うネットワークリスニングを示す図である。 ビーム方向が近接するユーザ端末に適応できる仮想セル／セクターを示す図である。 複数のアクティブなユーザ端末にサービングするＪ個のＲＲＨサイトを制御する中央プロセッサ（ＣＰ：center processor）をマクロセルに含んでいるシナリオを示す図である。 ビーム形成を使用したダウンリンクデータ送信のために、相互的ＤＬ ＣＳＩとしてＵＬサウンディングに基づくＣＳＩを直接使用することを示す図である。 積極的なアップリンクサウンディングに基づく、マクロによって支援されるＲＲＨ選択の一実施形態のフローチャートを示す図である。 ダウンリンクのビーム形成された（プリコードされた）ＣＳＩ−ＲＳを生成するためにアップリンクサウンディングに基づくＣＳＩを使用することを示す図である。 ビーム形成された（プリコードされた）ＣＳＩ−ＲＳを示す図である。 ＵＬ受信への積極的なアップリンクサウンディングに基づく、マクロによって支援されるＲＲＨ選択を適用することを示す図である。 ゼロ電力要素及び非ゼロ電力要素を含む非直交パイロットコードでユーザ端末を示す図である。 ゼロ電力サブキャリアの数ｌの関数としてＫ_ｍａｘの値を示す図である。 アップリンクサウンディングのための２つ以上の隣接するＯＦＤＭシンボルを示す図である。 ユーザ端末の異なるグループに割り当てられた直交リソース及びグループインデックスでマーク付けされたリソース要素を示す図である。 ＵＬ ＳＲＳに基づくＲＲＨ選択の例を示す図である。 ＵＬパイロットのセットが、高速な大きいパケットを含むフローのためのより高い電力及びより大きいＵＬ信号有効範囲で構成されていることを示す図である。 ＵＬパイロットのセットが、低速な小さいパケットを含むフローのための低電力及び制限されたＵＬ信号有効範囲で構成されていることを示す図である。 同じサブキャリアをカバーすることができるが、異なる時間スロット内で送信される、ＵＬパイロットのセットを示す図である。 同じサブキャリアをカバーすることができるが、同じ時間スロット内の異なるサブキャリア上で送信される、ＵＬパイロットのセットを示す図である。 同じサブキャリアをカバーすることができるが、混合タイプで送信される、ＵＬパイロットのセットを示す図である。 リモート無線ヘッド（ＲＲＨ）の一実施形態のブロック図である。 マクロセルの一実施形態の極めて一般的なブロック図である。

[0036]以下の説明では、本発明の徹底した説明を行うために、多くの詳細が示される。ただし、それらの具体的な詳細がなくても本発明を実施できるということが、当業者にとって明らかであろう。他の例では、周知の構造及びデバイスが、本発明を不明瞭にするのを防ぐために、詳細にではなく、ブロック図の形態で示される。

[0037]本明細書で開示された実施形態は、積極的なパイロットの再利用が高密度化（スループット／単位面積）の利益につながる方法で、セルラーシステム及びＲＲＨシステムにおいてさらに積極的なパイロットの再利用を可能にする方法及び装置を含む。一実施形態によれば、近接している可能性がある多くのユーザが、適切に符号化されたパイロットを、アップリンクパイロット送信用に割り当てられた同じ送信リソース上で送信する。ＲＲＨシステムとの関連において、一実施形態では、適切に設計されたユーザ固有のパイロットコードによって、各ＲＲＨユニットは、（共通のアップリンクパイロットリソースのセット上で）十分に高いレベルで受信されたパイロットを有する送信中のアクティブなユーザのサブセットが、１人のユーザ又は複数のユーザを含んでいるか、或いはユーザを含んでいないかを決定することができる。１人のユーザのみが十分に高いレベルで受信された場合、ＲＲＨは、そのアクティブなユーザの識別番号も識別し、そのチャネルを推定する。同じ符号化されたパケットを各ＲＲＨにおける送信で利用できるようにし、（パイロットコードに基づくユーザ近接検出に基づいて）１人のユーザが近くで識別された場合にのみ、個々のＲＲＨユニットにユーザパケットを送信させることによって、著しい高密度化の恩恵を得ることができる。ユーザごとの同じ符号化されたパケットを、近くのすべてのスモールセルＢＳにプッシュし、１人のユーザが識別された場合にのみスモールセルにユーザパケットを送信させることによって、高密度のスモールセルの配置において、同様の恩恵を得ることができる。

[0038]本明細書では、高密度のアンテナ／アンテナサイトのネットワークの配置において、ネットワークの単位面積当たりのスペクトル効率を向上することができる種類の方法及び装置が開示される。開示される方法は、アクティブな（スケジューリングされる）ユーザ端末によってアップリンクにおいて使用するための適切に設計されたパイロットコード又は参照信号（ＲＳ：reference signals）、及びネットワークによる各アンテナサイトでの高速なユーザ検出のためのメカニズムを組み合わせて使用することに依存する。設計されたアップリンクパイロットは、チャネル推定のためのアップリンクサウンディング手順及びアップリンクランダムアクセス手順に使用することができる。

[0039]スモールセル（図１Ａ及び１Ｂに示されたリモート無線ヘッド（ＲＲＨ）ユニット、分散アンテナ、又はフェムトセルなど）の大規模な配置と組み合わせた大きいマクロセル（又は基地局、ノードＢ、拡張ノードＢ）から成る異機種ネットワークを含む実施形態が開示される。図１Ａを参照すると、中央プロセッサ（ＣＰ）がマクロセル１０１内に配置されており、ＲＲＨ１０２が、高速な低遅延の有線帰路又は無線帰路１０３（例えば、光ファイバ、Ｘ２インターフェイス、又は６０ＧＨｚでのＥ帯域信号など）によってＣＰに接続されている。スモールセルは主に、高い需要のあるホットスポットにおける容量を増やすため、及びマクロネットワークのセルの端での（屋外及び屋内の両方での）有効範囲を拡大するために追加される。スモールセルは、大きいマクロセルからオフロードすることによって、ネットワークの性能及びサービスの品質も向上させる。異機種ネットワークのモビリティを促進するために、一実施形態では、制御プレーン（Ｃプレーン）及びユーザプレーン（Ｕプレーン）が、分離アーキテクチャであり、このアーキテクチャでは、送信の信頼性を保証するために、相対的に重要なＣプレーンが拡大されて、信頼性の高い低周波数帯域（従来のロングタームエボリューション（ＬＴＥ：Long-Term Evolution）帯域など）に維持され、一方、容量を増やすために、対応するＵプレーンが利用可能なより高い周波数帯域（ミリ波帯域など）に移動される。モバイルユーザ端末は、低周波数帯域内で、Ｃプレーン上でマクロセル及び送信／受信制御信号に関連付けられ、一方、Ｕプレーンのデータはユーザ端末に最も近いＲＲＨ（複数可）を介して転送される。

[0040]従来のネットワークアーキテクチャでは、セル計画に従って物理セルＩＤが各セルに事前に割り当てられる。ダウンリンクのセル固有の参照信号は、セル検出を実行するために、ユーザ端末の各セルによって、この事前に割り当てられた物理セルＩＤ（ＰＣＩ：physical cell ID）を使用して送信される。各ユーザ端末は、一実施形態に従って、参照信号受信電力（ＲＳＲＰ：received reference signal power）及び／又は参照信号受信品質（ＲＳＲＱ：received reference signal quality）に基づいてサービングセルを選択する。ただし、このサービングセルは、負荷バランシング及びスペクトルの再利用に関して柔軟でなく、効率的でもない、無指向性ＲＳである。

[0041]ここで、大規模ＭＩＭＯの適用を可能にするために、各ＲＲＨがミリ波帯域などのより高いキャリア周波数を使用するメカニズムが開示される。一実施形態では、ミリ波の大きい減衰及び経路損失に起因して制限された有効範囲を拡大するように、ＲＲＨごとに多数の狭ビームが構成される。構成可能な狭ビームは、柔軟な方向／有効範囲を有し、ユーザ／トラフィックの分散に適応できる仮想セル又はセクターと見なされる。

[0042]ＤＬのセル固有のＲＳに基づいて従来のセル検出が多数の仮想セルに適用される場合、複雑すぎるＰＣＩ計画が必要になり、ビーム形成されないＤＬ ＲＳの送信が、著しい干渉及び電力の浪費を引き起こす。代わりに、図１Ａ（ＵＬパイロットの送信及びデジタル空間フィルタリングを伴うネットワークリスニング）に示されているように、ＲＲＨ側でのユーザ検出が、アップリンクＲＳのネットワークリスニングに基づくことが提案される。ユーザ端末がマクロセルにＲＲＣ接続されている場合にのみ、マクロセルでの中央プロセッサが、ユーザ近接検出のためのＵＬパイロットの送信を割り当て、スケジューリングする。ユーザ検出の後に、図１Ｂ（ビーム方向が近接するユーザ端末に適応できる仮想セル／セクター）に示されているように、近接するユーザに従って、仮想セルの数及び各ＲＲＨでのセルビームの方向／有効範囲が構成される。

[0043]マクロの有効範囲内に多数のユーザ端末が存在する場合、多重化の利益を改善するために、共通のパイロットリソース上の非直交パイロットパターンを含む積極的に再利用されるパイロット送信が、ユーザ端末のグループに割り当てられる。非直交パイロットパターンは、ゼロ電力要素及び非ゼロ電力要素の組み合わせである。受信されたアップリンクパイロット信号に基づいてゼロ電力要素の位置を識別することによって、各ＲＲＨが、そのＲＲＨに近接するユーザ端末（複数可）を決定する。ＲＲＨ選択は、ＲＲＨから報告されたエネルギー検出結果に基づいて、ＣＰの協調／管理によって支援される。ただし、ＲＲＨ選択手順は、ユーザ端末に対して（モビリティを有するユーザ端末に対しても）透過的であり、ＲＲＨとユーザ端末の間での複雑なハンドオーバ及び再関連付けがない。一実施形態では、複数のユーザ端末のＵＬパイロットの送信が、周期的に送信される。別の実施形態では、ＤＬ制御信号を使用して、ＵＬ送信が周期的にトリガーされる。マクロの有効範囲内の高密度のＲＲＨは、同時ＵＬパイロット送信のために、マクロセルによって構成された同じ一時的なセルＩＤを使用して、ＤＬ同期信号（プライマリ同期信号（ＰＳＳ：primary synchronization signal）及びセカンダリ同期信号（ＳＳＳ：secondary synchronization signal）など）を送信することが必要になることがある。

[0044]前述した、ＵＬパイロットの送信に基づくユーザ固有のセル構成のメカニズムは、変化するサービス品質（ＱｏＳ：quality of service）の特徴を考慮して、ユーザ端末ごとのセル構成の２つ以上の層／範囲に拡大することもできる。近年、サービングされるときに満たされるべき要件を考慮して、通信システムにおいてＱｏＳをサポートすることは、極めて重要になっている。ＱｏＳの目標は、専用の帯域幅、制御されたジッター及び待ち時間、並びに改善された損失特性を含む、優先度を提供することである。直感的なレベルでは、ＱｏＳは、ユーザに対して保証されるべき特定の種類の要件（例えば、データの転送速度、受信器の待機時間、受信データの正確さ、データが失われる可能性など）を表す。さまざまなＱｏＳ関連のパラメータ（優先度のレベル、速度／スループット、待ち時間、電力、ユーザの複雑さなど）を含むユーザ端末ごとの複数種類のＵＬパイロットの送信は、例えば選択されるポイントの異なる最大数を可能にすることによって、ＱｏＳ対応のフロー固有のセル構成をサポートすることができる。高速な大きいパケット（例えば、ビデオ／音声ストリーミングなど）を使用するユーザの場合、マルチポイント送信／受信が、特にミリ波帯域において、空間的多様性を利用することによってデータ速度を改善し、妨害の可能性を低減することがあるが、スループットの増加によって、ＣＳＩ測定及び複数のポイント間での協調のスケジューリングが必要になることがあり、一方、低速な小さいパケット（何らかのリアルタイムの対話型トラフィック、ボイスオーバーアイピー（ＶｏＩＰ：voice over IP）及び仮想デスクトップインフラストラクチャ（ＶＤＩ：virtual desktop infrastructure）など）を使用するユーザの場合、シングルポイント送信／受信が効率的であり、シンプルで高速なリンク適応を、チャネルの状態及び誤り率の要件に適応できる。ユーザ端末は、異なるＱｏＳ要件を持つトラフィックを混合することがあり、その場合、ＵＬパイロットの複数のセットが、そのユーザ端末用の柔軟なＱｏＳ固有のセル構成を可能にするように構成される。

[0045]開示されたメカニズムは、マクロによって支援されるＲＲＨシステムとの関連において説明されているが、その他の関連するシナリオにおいて容易に適用できる。例として、これらの概念は、エボリューションデータ最適化（ＥＶ−ＤＯ：Evolution-Data Optimized）又はウルトラモバイルブロードバンド（ＵＭＢ：Ultra Mobile Broadband）に拡張されてもよい。ＥＶ−ＤＯ及びＵＭＢは、規格のＣＤＭＡ２０００ファミリの一部として第３世代パートナーシッププロジェクト２（３ＧＰＰ２：3rd Generation Partnership Project 2）によって公布されたエアインターフェイス規格であり、ブロードバンドインターネットアクセスを移動局に提供するためにＣＤＭＡを採用する。これらの概念は、広帯域ＣＤＭＡ（Ｗ−ＣＤＭＡ：Wideband-CDMA）及びＣＤＭＡのその他の変形（ＴＤ−ＳＣＤＭＡなど）を採用する汎用地上波無線アクセス（ＵＴＲＡ：Universal Terrestrial Radio Access）、ＴＤＭＡを採用するグローバルシステムフォーモバイルコミュニケーションズ（ＧＳＭ：Global System for Mobile Communications）、並びにエボルブドＵＴＲＡ（Ｅ−ＵＴＲＡ：Evolved UTRA）、ＩＥＥＥ ８０２．１１（Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標））、ＩＥＥＥ ８０２．１６（ＷｉＭＡＸ（登録商標））、ＩＥＥＥ ８０２．２０、及びＯＦＤＭＡを採用するフラッシュＯＦＤＭに拡張されてもよい。３ＧＰＰ組織からの文書において、ＵＴＲＡ、Ｅ−ＵＴＲＡ、ＵＭＴＳ、ＬＴＥ、及びＧＳＭが説明されている。３ＧＰＰ２組織からの文書において、ＣＤＭＡ２０００及びＵＭＢが説明されている。採用される実際の無線通信規格及び多重アクセス技術は、特定の適用及びシステムに課される設計制約全体によって異なる。

[0046]シンプルなそのような実施形態は、同期された（且つ、共同でＲＦがキャリブレーションされた）スモールセル、低電力ノード（ＬＰＮ：low power nodes）、ＢＳ、ＲＲＨ、ＲＲＨサイトごとに指向性アンテナを含む共同設置されたセクター、大規模なアンテナアレイを使用するＲＲＨサイトごとに異なる空間フィルタを備える仮想セル又はセクター、フェムトセル、或いは分散アンテナを考慮する。ユーザ端末も、任意の種類のユーザ、モバイル端末、デバイス、又はユーザ機器であることができる。ＲＦ計画のない需要の高い領域内のスモールセルの計画されない配置の場合でさえ、スモールセルにアップリンクパイロット送信を検出させ、近接しているアクティブなユーザ端末のみを識別させるために、ユーザ中心のメカニズムが役立つ。別の実施形態は、近接しているスモールセルのうちの１つ、又は２つ以上のスモールセルを、半静的又は動的に選択する追加のステップを使用する。この実施形態は、近くの基地局の同期も共同ＲＦキャリブレーションも必要としない。

[0047]本明細書に記載された実施形態は、最先端のネットワーク高密度化のアプローチと比べて、以下のうちの１つ以上の有利な点を有する。
（１）アップリンクパイロット送信に基づく開示されるＲＲＨ選択は、ＤＬのセル固有のＲＳ送信のために、物理セルＩＤを事前に割り当てるための従来のセル計画が使用されるため、簡略化された管理及び保守を含むシステムに適用される。代わりに、ユーザ及びトラフィックの分散に従って、構成可能なビーム方向を有する仮想セクター／セルが生成され、ユーザ近接検出の後にセルＩＤが割り当てられる。これは、より柔軟でユーザにとって利用しやすいネットワーク構成である。また、これによって、エネルギーの節約及び干渉の低減の目的で、高密度のＲＲＨからの従来のダウンリンクのセル固有の参照信号の送信を回避する。
（２）実施形態は、リモート無線ヘッド（ＲＲＨ）システム、又は大規模ＭＩＭＯスモールセルのネットワークを使用して、積極的なパイロットの再利用及び高速な（１ミリ秒以下の）ユーザ近接検出を行い、ホットスポット領域における単位面積当たりのスペクトル効率（及びスループット）における大幅な増加を可能にする。
（３）本明細書で開示された技術は、異なるＲＲＨサイト間のアクティブなユーザのアップリンクパイロットの構成のために、ＲＲＣシグナリングの共有を必要とするが、ＲＲＨ間でのチャネル状態情報の交換を必要としない、ＣｏＭＰ送信（分散ＭＩＭＯと呼ばれる）の使用と組み合わせることができる。
（４）実施形態は、基地局に近接するユーザ端末の検出を支援するために、ユーザ端末に、同時リソースのセット上で協調されたパイロットをブロードキャストさせることに依存する。ユーザ端末側からのそれ以上のＲＲＭ測定／報告がないため、電池を節約し、接続遅延を低減する。
（５）一実施形態では、ＲＲＨは、ユーザ近接と共に空間フィルタリング（セクター化の一般化）を利用して、単一ユーザ近接検出を改善する。
（６）他の実施形態は、ユーザ端末にサービングするために、近接するユーザ端末を検出したＲＲＨのうちから、構成されたビーム方向を有する単一セルを半静的又は動的に選択するために、近くのＲＲＨ間の協調に依存する。開示されたセル選択技術は、トラフィック及びユーザの分散に適応できる負荷バランシングを改善するために、広範囲のスケジューリング方式及び協調方式と組み合わせることができる。
（７）ユーザ近接検出技術に基づく開示されたパイロットコードは、広範囲のキャリア周波数上で、さまざまな無線送信のシナリオにおいて達成される多重化の利益を高めることができるようにするために、アップリンクパイロット送信に基づいて、広範囲のチャネル推定アルゴリズムと組み合わせることもできる。一実施形態では、ミリ波チャネル上のセルラー送信を含み、パイロットコードが、ＯＦＤＭプレーンを経由した疑似ランダムパイロット割り当て、並びに圧縮センシング及びチャネル推定と組み合わせられる。開示された方法は、ＲＲＨシステムによって同時にサービングされ得る複数のユーザ端末の数において、大きな多重化の利益を生み出し、ＲＲＨユニットに近接する各ユーザのチャネルを推定する必要があるユーザごとのトレーニング範囲の数における節約に関して、圧縮センシングの利益を同時に実現する。

[0048]本明細書で開示された１つ又は複数の実施形態によって解決される問題は、以下を含む。
（１）ゼロ／非ゼロ電力要素を含む積極的な非直交アップリンクパイロットに基づく、ユーザの多重化及び時間／周波数／空間／電力のリソース割り当てに関する、ユーザ端末のマクロｅＮＢでの中央プロセッサ（ＣＰ）の管理及び制御のためのメカニズム及び手順。
（２）ＣＰからのアップリンクパイロット構成のシグナリングに基づく、ユーザ端末からのアップリンクパイロットの生成及び送信のためのメカニズム及び手順。
（３）ＲＲＨで、同じリソース上でアップリンクパイロットを受信及び検出することによる、局所的なユーザ近接検出、及び近接する単一のユーザ端末、ユーザの衝突、又は近接するユーザの不在の状態識別のためのメカニズム及び技術。
（４）報告されたユーザ近接検出結果に基づく、ＲＲＨの選択及びＲＲＨ間でのＣＰの協調のためのメカニズム及び手順。
（５）ＲＲＨでのユーザ近接検出に使用されるしきい値に関する、ＣＰでの管理及び調整のためのメカニズム及び手順。
（６）省電力及び干渉の制御のためのユーザ端末での送信電力制御に関する、ＣＰでの管理及び調整のためのメカニズム及び手順。
（７）ＲＲＨから報告されたユーザ近接検出結果に基づく、残りのユーザ端末のユーザの再グループ化及び時間／周波数／空間／電力のリソース再割り当てに関する、ＣＰでの管理及び制御のためのメカニズム及び手順。
（８）選択されたＲＲＨ（複数可）から近接するユーザ端末へのＤＬ送信に関する、ＣＰでの制御及び協調のためのメカニズム及び手順。
（９）近接するユーザ端末の選択されたＲＲＨ（複数可）でのＵＬ受信に関する、ＣＰでの制御及び協調のためのメカニズム及び手順。

[0049]本明細書で開示されたさらに別の実施形態は、同時リソース（又はスケジューリングスロット）のセット上のパイロット範囲の共通のセットを共有する複数のユーザ端末からのアップリンクパイロット送信に基づく、ユーザ近接の検出及び識別のための方法及び装置を含む。

[0050]一実施形態では、このメカニズムは、ホットスポット領域をサービングするＲＲＨシステムの各ＲＲＨサイトで適用され得る。各ＲＲＨサイトは、確実に推定できるユーザチャネルのサブセットを決定し、その後、各ストリームを送信するビームを含めて、送信するべきユーザストリームを決定する。選択された近接するＲＲＨ（複数可）で、ユーザ端末のパケットを可能性のある送信に使用可能にすることによって、各ユーザ端末がサービングされ得るが、これらのＲＲＨサイトのうちの少なくとも１つが、ユーザチャネルを推定してそのパケットをサービングできることが条件になる。実施形態は、（ａ）同時リソースブロックのセット全体でパイロット範囲の共通のセットを使用するユーザ端末の数、（ｂ）それらのユーザ端末によって使用されるパイロットパターン、（ｃ）複数のユーザ端末がＲＲＨサイトで衝突しているか、又は１つのユーザ端末が近接しているかを決定するためのメカニズム、（ｄ）ＲＲＨに近接しているアクティブなユーザ端末の識別番号（ただし、１つのユーザ端末が近接していることが検出されていることを条件とする）を賢明に選択することに依存する。その結果、パイロット範囲の各セット上で、ＲＲＨシステムによって同時にサービングされるユーザ端末の数を増やすことに関して、高密度化を実現することができ、単位面積当たりに達成されるスペクトル効率における利益につながる。

[0051]原理的に、同じメカニズムが、サービングするモバイルユーザ端末に単位面積当たりに提供されるスペクトル効率における大きい利益を実現するために、大規模なアレイを含むスモールセルのネットワーク上で適用され得る。一実施形態では、特定のユーザ端末及びリソースブロック（スロット）に関して、各ＢＳは、同じユーザ固有のパケットを送信に使用可能にし、関連するアクティブなユーザ端末が、特定のスロットでの同じパイロット範囲で送信しているユーザ端末のうちの近接している唯一のユーザ端末だということを検出した場合に、そのパケットを送信する。このメカニズムの変形は、ユーザ端末のパケットをサービングする１つのＢＳを（ユーザを検出したＢＳのうちから）選択するために、特定のユーザ端末を（パイロット範囲の共通のセットを使用しているユーザのうちの近接する１人のユーザとして）検出する近くのＢＳ間の高速協調を含む。

[0052]実施形態は、無線ネットワークの運用者が、ホットスポット領域内で、多くのＲＲＨサイト及び１サイト当たりの多くのアンテナ要素を含むＲＲＨシステムを介して、非常に多くのユーザ端末をサービングできるようにする。実施形態は、同じパイロットリソースを使用しているユーザ端末が、ＲＲＨシステムによって同時にサービングされることができるようにする。これによって、大規模なアンテナアレイの恩恵と共に、ネットワークの高密度化の恩恵を実現することができ、以て、単位面積当たりの非常に高いスペクトル効率（及びスループット）を可能にする。これらの配置によって、ネットワーク運用者は、単位面積当たりに提供されるスループットを大幅に増やすことができ、ホットスポット領域上でのユーザエクスペリエンスにおける著しい改善を実現することができる。

［ダウンリンクＭＩＭＯ及びチャネル状態情報の取得］
[0053]以下では、ダウンリンクＭＵ−ＭＩＭＯの一般的な領域、送信器で必要なチャネル状態情報を取得するための方法、及び大規模ＭＩＭＯの速度の計算について簡単に説明する。

[0054]従来のダウンリンクＭＵ−ＭＩＭＯ方式は、過去１０年の間、研究の最前線にあり続けた。これらの方式は、基地局で複数のアンテナを使用し、複数のユーザを同時にサービングすることによって、ユーザ端末で複数のアンテナを必要とせずに、スペクトル効率の向上を保証する。これは、各ユーザと送信中の基地局の間のチャネル状態情報（ＣＳＩ）の知識を使用することによって実現される。ＣＳＩＴ（送信器で使用できるＣＳＩ）が存在することによって、送信器は、各ユーザ端末（ＵＴ：user terminal）がそれ自身のストリームのみを見るように、ユーザストリームをプリコードすることができる。Ｍ個の送信アンテナを備える基地局を仮定し、Ｋ個の単一アンテナユーザ端末を同時にサービングできるとすると、１つの端末をサービングするシステムと比較して、おおよそｍｉｎ（Ｍ，Ｋ）に等しい多重化の利益を得る。大規模ＭＩＭＯでは、ユーザをサービングするアンテナの数は、ユーザの数よりも非常に多い。ダウンリンク大規模ＭＩＭＯでは、例えば、線形ゼロ強制ビーム形成（ＬＺＦＢＦ）又はよりシンプルな共役ビーム形成（ＣＢＦ：Conjugate Beam Forming）のいずれかを使用し、サービングされるユーザの数がアンテナの数よりもはるかに少ないという事実を利用して、多くのユーザを同時にサービングすることができる。アンテナの数が増えるにつれて、送信ビームが鋭くなり、以て、非常に低い送信電力レベルで、望ましい受信信号レベルを達成する。さらに、大規模なアンテナアレイによって、達成されるユーザ速度が固定される（すなわち、高速な（例えば、レーリー）フェーディングに起因するユーザ速度における変化が事実上無視できる程度になる）。

[0055]送信器がこの動作を確実に実現するには、送信器は、十分に正確なＣＳＩＴを持つ必要がある（すなわち、送信器は、それ自身と各ユーザの間のチャネルを十分正確に知る必要がある）。ＣＳＩＴを取得するために使用される技術は、２つのカテゴリに分類される。第１の種類は、各ユーザ端末がユーザ端末自身のアンテナ（複数可）と基地局のアンテナの間のチャネル係数を推定できるように、ダウンリンクにおいてＭ個のパイロット（基地局の１つの送信アンテナにつき１つ）を採用する。この動作は、各基地局の送信アンテナとユーザ端末の受信アンテナの間のチャネルに関して、受信中の各ユーザ端末での各ＣＳＩ（ＣＳＩＲ：CSI at each receiving user-terminal）を提供する。その後、ＣＳＩＲ（すなわち、各ユーザ端末で使用できるＣＳＩ情報）は、ＣＳＩＴ（すなわち、送信中の基地局でのＣＳＩ）を提供するために、アップリンク送信を使用して送信器にフィードバックされる。この種類のＣＳＩＴ取得方式には、次の２つのオーバーヘッドがある。（ｉ）Ｍ（送信中の基地局でのアンテナ要素の数）と共に線形に拡大又は縮小するダウンリンクパイロットのオーバーヘッド、（ｂ）各ユーザ端末と各基地局のアンテナの間のチャネルを基地局で使用できるようにする役割を担うアップリンクフィードバックのオーバーヘッド。各ユーザ端末が１つのアンテナを有する場合、アップリンクフィードバックは、ＭＫ個のチャネル係数（複素スカラー数）（各ユーザ端末のアンテナと各基地局のアンテナの間のチャネルごとに１つの係数）を基地局に提供する役割を担う。原理的には、アップリンクのオーバーヘッドは、ｍｉｎ（Ｍ，Ｋ）と共に線形に増加するようにすることが可能だが、実際に使用される方法では、このオーバーヘッドは、ＭとＫの積として増加する。ダウンリンクのオーバーヘッドは、配置できるアンテナアレイのサイズ（Ｍ）を制限する。同様に、アップリンクのオーバーヘッドは、このオーバーヘッドがＭ及びＫの増加に対して非常に急速に増加するため、ＭとＫの両方を制限する。

[0056]第２の種類のＣＳＩＴ取得技術は、相互関係に基づくトレーニング方式と呼ばれる。これらの技術は、チャネルの相互関係として知られる物理的無線チャネルの特性を利用して、特定の適切に選択された（Ｍ，Ｋ）のペアの条件下で、非常に効率的なＣＳＩＴトレーニングによって、非常に高速な送信を可能にする。特に、各ユーザによって、パイロットがアップリンクにおいて送信され（Ｋ個のパイロットが必要であるが、さらに多くのパイロットを使用することもできる）、基地局での対応するパイロット観測が、ダウンリンク送信のプリコーダを形成するために直接使用される。アップリンクトレーニング及びそれに続くダウンリンクデータ送信が、時間的及び周波数的に十分接近して（チャネルのコヒーレンス時間内及びコヒーレンス帯域幅内で）発生した場合、アップリンクトレーニングは、同じ時間及び同じ周波数でのアップリンクチャネル及びダウンリンクチャネルが同じであるため、送信器で必要な（ダウンリンクチャネル）ＣＳＩを直接提供する。この種類の技術では、アップリンクのオーバーヘッドは、Ｋと共に（すなわち、同時にサービングされるユーザ端末の数と共に）線形に拡大又は縮小する。これらの方式は、アップリンクデータ送信及びダウンリンクデータ送信で共有される１つのトランシーバとのユーザ端末のチャネルのコヒーレンス帯域幅内でアップリンクトレーニング及びダウンリンク送信を可能にするために、通常、ＴＤＤ（Time Division Duplex：時分割二重）に依存することとしても構想されている。

[0057]相互関係に基づくトレーニング方式の１つの魅力的な側面は、送信アンテナアレイのサイズ（Ｍ）を増やし続けて、トレーニングのオーバーヘッドにおける増加を招かずに、「大規模」化することができることである。Ｍ＞Ｋのとき、Ｍを増やしても同時に多重化されるストリームの数（Ｋ）は増えないが（すなわち、Ｋ個のストリームが（１つのストリームが各ユーザへ）、同時に送信される）、Ｍを増やすと、トレーニングでの追加のコストなしで、各ストリームでの大きな「ビーム形成」の利益（これが、ストリームごとのより高い速度につながる）をもたらす。或いは、Ｍを増やすことによって、ユーザ端末への目標速度を得るために必要な送信電力を減らすことができ、以て、より環境に優しい送信方式を可能にする。

[0058]Ｍ個の送信アンテナのアレイからＵ個の単一アンテナユーザ端末へのＭＵ−ＭＩＭＯ送信を可能にする問題について考える。ｉ番目の基地局の送信アンテナとｋ番目のユーザ端末の間のダウンリンク（ＤＬ）チャネルは、次式によって得られる。

ここで、

は、基地局のアンテナｉから送信される信号、２つのアンテナ間の複合ＤＬチャネル、ユーザ端末ｋの受信器での観測及びノイズ（noise）をそれぞれ示している。任意のリソースブロックで、このモデルを適用できる。一般に、上の方程式の変数は、リソースブロックに依存する。この依存関係は、本明細書における説明を不明瞭にするのは避けるために、表記においては現在無視されおり、さまざまなリソースブロックにまたがる時分割が考慮される場合に使用される。ユーザ端末ｋの受信器でＲＦをベースバンドに変換するハードウェア（利得制御、フィルタ、ミキサー、Ａ／Ｄなど）によって導入される振幅及び位相の変化、及び基地局のアンテナｉによって送信される信号を生成する送信器でベースバンドをＲＦに変換するハードウェア（増幅器、フィルタ、ミキサー、Ａ／Ｄなど）よって導入される振幅及び位相の変化が、ＤＬ複合チャネルにすべて含まれる。

[0059]同様に、ｋ番目のユーザ端末とｉ番目の基地局のアンテナの間のアップリンクチャネルは、次式によって得られる。

ここで、

は、ユーザ端末ｋから送信される信号、２つのアンテナ間の複合アップリンク（ＵＬ）チャネル、基地局のアンテナｉの受信器での観測及びノイズをそれぞれ示している。基地局のアンテナｉの受信器でＲＦをベースバンドに変換するハードウェア（利得制御、フィルタ、ミキサー、Ａ／Ｄなど）によって導入される振幅及び位相の変化、及びユーザ端末ｋによって送信される信号を生成する送信器でベースバンドをＲＦに変換するハードウェア（増幅器、フィルタ、ミキサー、Ａ／Ｄなど）よって導入される（スカラー（複合）係数

が含む）振幅及び位相の変化が、複合ＵＬチャネルにすべて含まれる。

[0060]アップリンク（ＵＬ）において、次のモデルが使用されてもよい。

ここで、

はシンボル時間ｔでのサブキャリアｎでユーザシンボルを含んでいる範囲Ｋ×ｌ（すなわち、Ｋ行×ｌ列）のベクトル、

は、一定のキャリア位相変化、及び異なる端末のタイミング参照間の相対的遅延に起因する時間位相変化における周波数依存の定数を含んでいるＭ×Ｕチャネル行列、

及び

は、ユーザ端末での受信信号ベクトル及びノイズである。

[0061]ダウンリンク（ＤＬ）において、次のモデルが使用されてもよい。

ここで、

はシンボル時間ｔでのサブキャリアｎのユーザシンボルの（行）ベクトル、

は、一定のキャリア位相変化、及び異なる端末のタイミング参照間の相対的遅延に起因する時間位相変化における周波数依存の定数を含んでいるＵ×Ｍチャネル行列、

及び

は、ユーザ端末での受信信号（行）ベクトル及びノイズである。十分に近い距離にある他のＢＳが引き起こすネットワークＭＩＭＯ／共同送信／ＣｏＭＰとしての干渉又は任意のその他の干渉の軽減技術は、考慮されていない。他のアクセスポイントからの干渉は、ノイズの項に含まれている。

[0062]完全なキャリブレーションを仮定すると、複合ＵＬチャネル及び複合ＤＬチャネルは、

となるような相互関係を持つ。
簡単にするために、熱ノイズは無視されている。ダウンリンクチャネル行列を推定するために、アップリンクトレーニング位相を

として記述できるように、Ｕ個のユーザ端末がＵ個のＯＦＤＭシンボルのブロックを送信する。
ここで、

は、スケーリングされたユニタリ行列である。したがって、基地局はチャネル行列推定

を取得することができる。
ダウンリンクビーム形成を実行するために、複合チャネルダウンリンク行列

が使用される。
ＺＦＢＦプリコーディング行列が、

として計算される。
ここで、Λは、行列Ｗの各行に掛けられる対角線要素としてλ_ｍを含む対角行列であり、すべてのｍについての行の正規化

である。

[0063]したがって、対角線要素ｇ_ｉを持つ対角行列Ｇを含む距離に依存する経路損失モデルも考慮する、ビームごとに等しい電力を有する、ダウンリンクにおけるＬＺＦＢＦプリコード信号は、次のように計算される。

ここで、

という条件で、結果として得られるチャネル行列は対角である。

［ＲＲＨ及び基地局の選択］
[0064]本発明の実施形態は、ＲＲＨ又はセルの選択、及び関連するＲＲＨサイト又はスモールセル基地局でのユーザ近接検出に基づく協調のための方法及び装置と連動して、ＲＲＨシステム又はスモールセルネットワーク全体で積極的にアップリンクパイロットを再利用するためのプロトコル及び手順を含む。実施形態は、無線ネットワークのＤＬ送信及びＵＬ受信において、高密度化の大きい恩恵を実現できるようにする。一実施形態では、開示されるＵＬパイロット再利用プロトコルは、ユーザ近接検出メカニズムに基づくＲＲＨ選択を、ユーザチャネルの取得及び相互関係に基づくＤＬ ＭＩＭＯ送信とも組み合わせる。別の実施形態では、同じＵＬパイロット再利用プロトコル及び対応するユーザ近接検出メカニズムに基づくＲＲＨ選択を、ＵＬデータ送信に使用することもできる。

［システムモデル］
[0065]本明細書で開示される方法は、以降、ＲＲＨシステムに関して詳細に説明される。同様の方法を、スモールセル、アクセスポイントなどのネットワークに容易に適用することができる。一般性を失うことなく、マクロセルで中央プロセッサ（ＣＰ）を含む以下のシナリオが説明され、この中央プロセッサは、図２に示されているように、複数のアクティブなユーザ端末をサービングするＪ個のＲＲＨサイトを制御し、マルチキャリアＦＤＭＡ、シングルキャリアＦＤＭＡを含む直交周波数領域多重アクセス（ＯＦＤＭＡ：orthogonal frequency-domain multiplexing access）に基づいてユーザ端末の集団をサービングする。

[0066]図２を参照すると、マクロセル２０１の中央プロセッサ２０１Ａが、帰路２２０を介してＲＲＨ２０２に結合されている。ＲＲＨ２０２は、無線通信を経由し、ユーザ（Ｕ）プレーン信号２１０を介して、ユーザ端末２０２に通信可能なように結合されてもよい。ユーザ端末２０３も、制御（Ｃ）プレーン信号２１１の送信のために、無線通信を経由し、中央プロセッサ２０１Ａに通信可能なように結合される。

[0067]一実施形態では、時間／スペクトルリソースが、隣接するサブキャリア及びシンボルのブロックであるリソースブロック（ＲＢ）に分割される。各ＲＢ内で、ネットワーク全体のユーザ端末のサブセットがアクティブである（すなわち、送信のためにスケジューリングされる）。一般性を失うことなく、同じ複数の同時時間スロット又はＯＦＤＭシンボルにまたがるアクティブなユーザ端末のセットに従って、スケジューラの処理が発生する。必ずしも処理を具体的にするためではないが、一実施形態では、チャネル係数が各ＲＢ／スロット内で一定のままになる、ブロックフェーディングチャネルモデルが使用される。

[0068]一実施形態では、ミリ波帯域は、現在のＬＴＥベースのセルラーネットワークに加えて、数桁大きい帯域幅の利用を保証するため、ミリ波帯域が高速データ送信に使用される。ＲＲＨでは、非常に多くのアンテナが、ミリ波帯域で、小さい設置面積でサポートされ得る。ユーザ端末のアンテナが１つ又は２つの場合でも、大規模ＭＩＭＯを備えるＢＳは、望ましいユーザ端末での信号電力をさらに削減し、望ましくないユーザ端末での干渉を低減するために、近接するユーザ端末への非常に鋭いビームを形成することができる。

[0069]一実施形態では、システムは、各ＲＲＨが、ＵＬ／ＤＬチャネルの相互関係を利用することによって、コヒーレンス時間の期間内で、アップリンク（ＵＬ）パイロット送信手順を介して、ＲＲＨのアンテナアレイとユーザ端末の間でダウンリンク（ＤＬ）チャネルを使用できるようにする、ＴＤＤ動作を使用する。アップリンクパイロットは、ユーザ近接検出に基づくＲＲＨ選択にだけでなく、アップリンクチャネル品質の推定にも使用される。システムは、ＵＬ及びＤＬが、同じ大規模なシャドーイング、並びに到着角（ＡｏＡ：angle of arrival）、発射角（ＡｏＤ：angle of departure）におけるチャネル応答を共有するＦＤＤ動作にも拡張でき、開示されたメカニズムは、ユーザ近接検出に基づくＲＲＨ選択及びチャネル角度の推定のために、チャネルの相互関係を利用する。

[0070]加えて、より高いキャリア周波数での経路損失における重度の増加は、ミリ波セルの狭い有効範囲を意味する。より短い通信距離は、ミリ波帯域及びチャネルにおける主要なマルチパス成分がほとんどスパースにならないという結果をもたらす。圧縮センシングは、チャネルのスパース性を利用して、チャネル推定に必要な、ユーザごとのパイロットサブキャリアの数を減らす。マルチパスの数がＳである場合、必要なパイロットサブキャリアの数Ｍは、Ｍ＝β＊Ｓと近似され、βはリニアスケールである（例えば、２８ＧＨｚのミリ波帯域の場合、Ｓ＝４及びβ＝５又は６である）。大規模ＭＩＭＯのビーム形成によって拡大されたダウンリンクの有効範囲と同程度の大きさにアップリンクＲＳの有効範囲を増やすために、各ユーザ端末での制限された送信電力が、システム帯域幅全体の代わりに、Ｍ個の非ゼロ電力パイロットＲＥでのみ増加される。Ｍ個の非ゼロ電力ＲＥに加えて、ユーザ近接検出で使用される干渉エネルギー検出のために、「ｌ」の数のゼロ電力ＲＥが追加される。ユーザ端末の制限されたＴｘ電力は、Ｍ個のサブキャリアでのみ増加される電力である。上記の積極的なパイロット再利用の設計では、アップリンクパイロット送信手順が、以下の実施形態で詳細に説明される図１Ａ及び１Ｂのように、ネットワーク内のマクロによって支援されるＲＲＨ選択に適用される。

［第１の実施形態例］
[0071]一実施形態では、ＵＬパイロットに基づくＣＳＩが、ビーム形成を使用したダウンリンクデータ送信のために、相互的ＤＬ ＣＳＩとして直接使用される。その例が図３に示されている。

[0072]図４は、積極的なアップリンクパイロットに基づく、マクロによって支援されるＲＲＨ選択のフローチャートである。図２に示されているように、中央プロセッサ（ＣＰ）がマクロセルに配置され、帰路（例えば、Ｘ２インターフェイス）によってＲＲＨに接続されている。ユーザ端末は、マクロセルに関連付けられ、より低い周波数（例えば、ｆ_ｃ＜５ＧＨｚ）上でＣプレーン信号を受信／送信する。ユーザ端末は、高い周波数（例えば、ｆ_ｃ＞６ＧＨｚ）上で、ＲＲＨのうちの少なくとも１つから／へ、高速データ及び関連する参照／制御信号を含む、Ｕプレーン信号も受信／送信する。図４のフローチャートの手順及びメカニズムの詳しい説明が、下でさらに詳細に説明される。

[0073]ＲＲＨ選択の後に、上位層からのユーザ端末のデータが、帰路を経由して、ＣＰから選択されたサービングＲＲＨ又は選択された複数の協調しているＲＲＨ（ＲＲＨのうちの１つが、制御情報を送信するサービングＲＲＨである）に転送される。データ共有のための、次の２つの選択肢がある。
（１）選択されたＭＣＳ（modulation and coding scheme：変調及び符号化方式）を含むデータ − ＭＣＳは、ターゲットユーザ端末のＣＳＩの知識を持たないＣＰによって半静的に選択される。ＣＰは、協調しているＲＲＨ（複数可）に、ＭＣＳを通知する。一実施形態では、ユーザ端末に、Ｃプレーンを経由したＲＲＣシグナリングで、又はＵプレーンを経由した制御情報で、事前に選択されたＭＣＳが通知される。変調及び符号化後のデータ又は未加工のデータが、事前に選択されたＭＣＳと共に、ＣＰから、ターゲットユーザ端末の協調しているＲＲＨ（複数可）に送信される。
（２）選択されたＭＣＳを含まないデータ

[0074]図３を参照すると、変調及び符号化前の未加工のダウンリンクデータが、ＣＰによって、ターゲットユーザ端末の選択されたサービングＲＲＨ（複数可）又は選択された協調しているＲＲＨ（複数可）と共有されている（３０１）。変調及び符号化方式（ＭＣＳ）は、ＣＰによって選択されないが、サービングセル又は協調しているＲＲＨ（複数可）によって動的に選択される。一実施形態では、ＲＲＨが、グループごとに一意の近接するユーザ端末の推定されたＣＳＩを使用して、プリコードされたダウンリンクデータを生成し、ＲＲＨ側での多数の送信アンテナによって電力を狭ビームに集め、ダウンリンクにおける他のユーザ端末への干渉も減らす。それによって、隣接するＲＲＨの同じ時間／周波数リソース上でのダウンリンクのユーザ多重化の利益を大幅に増やす。図に示されているスケジューリング情報（ユーザ端末インデックス、ＭＣＳインデックス、サブフレームインデックス、ＲＢインデックス、ストリーム数、ストリームインデックスなど）を決定するために、ターゲットユーザ端末の協調しているＲＲＨで、チャネルに依存するスケジューリングが実行される。

[0075]ＣＰは、１つのユーザ端末に対して２つ以上のＲＲＨが選択されているかどうかを決定する（３０２）。同じ近接するユーザ端末のデータ送信のために、２つ以上のＲＲＨが協調しているＲＲＨとして選択された場合、協調されたビーム形成／スケジューリング、動的なポイント選択、又は共同送信のために、ＲＲＨの協調が必要である（３０３）。一実施形態では、ＣＰは、選択された各ＲＲＨでの局所的なスケジューリング情報に基づいて、ターゲットユーザ端末用のスケジューリングされたリソースに関して、ユーザのスループットを最大化するように、１つのＲＲＨを動的に選択する。

[0076]別の実施形態では、ＣＰは、同期された時間／周波数リソース上の同時送信のために、２つ以上のＲＲＨを選択する（３０５）。プリコーディングベクトル及び同時データ送信のためのＭＣＳも、選択された各ＲＲＨでの局所的なスケジューリング情報に基づいて協調されるべきである。選択されたサービングＲＲＨは、ビーム形成を使用する拡張物理ダウンリンク制御チャネル（ｅＰＤＣＣＨ：enhanced physical downlink control channel）及び／又はビーム形成を使用せずに低速又はシンプルな反復を使用するＰＤＣＣＨで制御信号を使用して、スケジューリング情報に関してユーザ端末に送信し（３０６）、この情報がユーザ端末によって受信される（３０７）。従来のＬＴＥにおけるセル選択とは異なり、提案されるマクロによって支援されるＲＲＨ選択は、ターゲットユーザ端末に対して透過的であり、物理ダウンリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ：physical downlink shared channel）でのデータのスクランブリングシーケンス、ＰＤＣＣＨ／ｅＰＤＣＣＨでの制御情報を、ネットワーク計画に従って、選択されたＲＲＨの事前に割り当てられたセルＩＤによって生成する必要がないことがある。このＲＲＨ選択は、送信電力が選択されたユーザ端末に集中される仮想セルに関して、マクロセル内のＣＰによって構成されたセルＩＤであることができる。ユーザ固有のＤＣＩのＣＲＣのスクランブリングに使用される無線ネットワーク一時的ＩＤ（ＲＮＴＩ：radio network temporary ID）、並びにＰＤＳＣＨ及びＰＤＣＣＨ／ｅＰＤＣＣＨのスクランブリングシーケンスに使用される無線ネットワーク一時的ＩＤは、上位層によって構成され、選択されたＲＲＨから独立して、Ｃプレーンを経由してマクロセルからシグナリングされてよい。

[0077]ＲＲＨのスケジューリングに基づいて、プリコードされたデータが、プリコードされたＤＭ−ＲＳ（復調ＲＳ）と共に、推定されたＣＳＩから得られた同じプリコーディングベクトルを使用して生成される。２つ以上のＲＲＨが選択された場合、一実施形態では、各ＲＲＨを、動的ポイント選択又は共同送信のための選択された候補ＲＲＨのリストから区別するために、一時的な短いＩＤが定義される。ＣＳＩの推定及びフィルタリングの場合、ＲＲＨを区別するために、選択された各ＲＲＨの一時的な短いインデックスが、ＰＤＣＣＨ／ｅＰＤＣＣＨのダウンリンク制御情報（ＤＣＩ：downlink control information）においてシグナリングされる。例えば、｛ＲＲＨ１，ＲＲＨ２｝が候補サービングセルとして選択された場合、ＲＲＨ１及びＲＲＨ２が、ダウンリンク送信に動的に使用される。１つの方法は、ＤＣＩの１ビットを使用してＲＲＨ１及びＲＲＨ２を区別することであり、ターゲットユーザ端末は、同じＲＲＨからのＣＳＩのみを平均化する。複数の動的に選択されたＲＲＨからのダウンリンク送信の場合に、ＤＣＩの１ビット又はＲＲＣシグナリングの１ビットを使用することによって、ターゲットユーザ端末は、異なるＲＲＨからのＤＭ−ＲＳから推定されたＣＳＩを平均化しなくなる。選択されたＲＲＨの動的なシグナリングを回避するために、一実施形態では、選択されたＲＲＨを切り替えるように、ＴＤＤパターン（例えば、選択されたＲＲＨが、異なるシンボル又はサブフレームでＤＬデータを送信する）が半静的に構成される。

[0078]図４を参照すると、積極的なアップリンクパイロットに基づくマクロによって支援されるＲＲＨ選択が、中央プロセッサがユーザ端末をランダムにグループ化することから開始する（４０１）。次に、中央プロセッサが、ユーザグループごとにアップリンクパイロットをスケジューリングして割り当てる（４０２）。アップリンクパイロットの割り当て及びスケジュールが、帰路を介してＲＲＨに送信される（４０３）。ＣＰは、Ｃプレーン信号を使用して、スケジューリング情報を含む割り当てられたパイロットパターンを、ユーザ端末とも共有する（４０４）。ユーザ端末は、この情報に応答して、ＵＬパイロット生成を実行する（４０５）。アクティブなユーザ端末は、スケジュール情報に従って、Ｕプレーン信号を介してＵＬパイロットを送信する（４０６）。

[0079]ＲＲＨは、受信されたパイロット情報を使用して、ユーザ近接検出を実行し、近接検出結果を中央プロセッサに報告する（４０８）。ＣＰは、報告された近接検出結果に応答して、ＲＲＨ選択を実行し、ユーザ端末ごとにＲＲＨを選択する（４０９）。ＣＰは、ＲＲＨ選択を、帰路を介してＲＲＨに送信する（４１０）。また、ＣＰは、ＲＲＨに割り当てられていない残りのアクティブなユーザ端末を再グループ化して（４１１）、次のスケジューリング動作のために、ブロック４０２に戻り、ユーザ端末グループごとにアップリンクパイロットをスケジューリングして割り当てる。

[0080]ＲＲＨは、ＲＲＨごとに、１グループにつき１つの近接するユーザ端末のみが存在するかどうかを決定する（４１２）。そのようなユーザ端末が存在しない場合、ＲＲＨからユーザ端末へのＤＬ送信は発生しない（４１３）。１グループにつき１つの近接するユーザ端末のみが存在する場合、この一意の近接するユーザ端末に関するＣＳＩ推定が発生する（４１４）。

［別の実施形態例］
[0081]別の実施形態では、ダウンリンクのビーム形成された（プリコードされた）ＣＳＩ−ＲＳを生成するために、ＵＬパイロットに基づくＣＳＩが使用される。これが、図５に示されている。図５を参照すると、ＣＰは、ユーザ端末に対して２つ以上のＲＲＨが選択されているかどうかを決定する（５０１）。そのようなＲＲＨが選択されている場合、ＣＰは、特定のユーザ端末に関して、ＲＲＨ協調を実行して複数のＲＲＨを協調させる（５０２）。ＲＲＨ協調の後に、又は１つのユーザ端末に対して１つのＲＲＨのみが選択されている場合、ＣＰは、ＤＬ ＣＳＩ測定をスケジューリングし、スケジューリング情報をＲＲＨに送信する。ＲＲＨは、この情報に応答して、ダウンリンクＣＳＩ測定をスケジューリングし、フィードバックをＣＰに送信する（５０３）。

[0082]次に、ＲＲＨは、ＤＬのプリコードされたＣＳＩ−ＲＳデータを生成する（５０４）。ＲＲＨは、ＤＬ ＣＳＩ−ＲＳを、スケジューリング情報と共に、Ｕプレーン信号を介してユーザ端末に送信する（５０５）。ユーザ端末は、これに応答して、ＤＬのプリコードされたＣＳＩ−ＣＳＩ測定を実行し（５０６）、ＤＬ ＣＳＩ−ＣＳＩフィードバック動作を実行し（５０７）、フィードバックＣＳＩをＲＲＨに送信する（５０８）。

[0083]図５のフローチャートの手順及びメカニズムの詳しい説明が、下でさらに詳細に説明される。

[0084]ユーザ端末は、選択されたＲＲＨ（複数可）から送信されたビーム形成されたＣＳＩ−ＲＳを使用することによって、オーバーヘッドを少なくしてダウンリンクマルチストリームのＣＳＩの正確なフィードバックを実現できるように、図６に示されているように異なる方向に向かってビーム形成された構成されたＣＳＩ−ＲＳリソースに対してＤＬ ＣＳＩを測定することができる。

[0085]図５に関して、さらに具体的には、ＲＲＨ（複数可）は、測定セットとしてのビーム形成されたＣＳＩ測定のための候補ＲＲＨ（複数可）として、アップリンクパイロットに基づいて選択される。一実施形態では、データ送信のために協調しているＲＲＨ（複数可）は、推定されたプリコード済みＣＳＩ−ＲＳに基づいて、ビーム形成された送信でのユーザのスループットを最大化するように、絞り込まれ得る。

[0086]ＣＳＩ測定のための２つ以上の候補ＲＲＨの場合、ＣＳＩ−ＲＳ送信が、ＣＰによって協調される必要がある。ＣＳＩ測定のための候補ＲＲＨごとに、一時的な特殊ＩＤ（短いインデックス）が定義され、この一時的な特殊ＩＤは、ビーム形成を使用するｅＰＤＣＣＨ或いはビーム形成を使用せずにより低い符号化速度又はシンプルな反復を使用するＰＤＣＣＨのダウンリンク制御情報（ＤＣＩ）内でシグナリングされる。例えば、｛ＲＲＨ１，ＲＲＨ２｝が候補サービングセルとして選択され、ＲＲＨ１及びＲＲＨ２が、ダウンリンク送信に動的に使用される。１つの方法は、ＤＣＩの１ビットを使用してＲＲＨ１及びＲＲＨ２を区別することであり、ターゲットユーザ端末は、異なるＲＲＨからより狭いビームを生成するために、プリコードされたＣＳＩ−ＲＳから推定されたＣＳＩを平均化しない。前述した選択されたＲＲＨの動的なシグナリングの代わりに、一実施形態では、選択されたＲＲＨを切り替えるように、ＴＤＤパターン（例えば、選択されたＲＲＨが、異なるシンボル又はサブフレームでＤＬデータを送信する）が半静的に構成され、ＣＰが、各ＲＲＨから送信されるプリコードされたＣＳＩ−ＲＳのために、異なるサブフレームを構成する。

[0087]一実施形態では、各サブフレーム内で、ＲＲＨは、近接するユーザ端末の推定されたＣＳＩに基づいて、リソース及びプリコーディングベクトルを局所的にスケジューリングする。プリコードされたＣＳＩ−ＲＳ送信と共に、ＰＤＣＣＨ／ｅＰＤＣＣＨのＤＣＩで、ＤＬ ＣＳＩフィードバックのスケジューリング情報（例えば、一実施形態では、サブフレームインデックス、ＲＢインデックス、ＲＲＨごとのビーム数及びビームインデックス（又は、図６に示されたＣＳＩ−ＲＳインデックス）など）を決定するために、ＵＬ ＣＳＩ推定に基づくチャネルに依存するスケジューリングが、ターゲットユーザ端末の各ＲＲＨで実行される。

[0088]対応するユーザ端末の動作に関しては、異なるビーム又は異なるＲＲＨからのＤＬのプリコードされたＣＳＩが、それぞれ推定される。同じビーム及び同じＲＲＨからのＣＳＩのみが、チャネル推定を改善するために平均化され得る。

［さらに別の実施形態例］
[0089]図３及び５に示されたＤＬ送信に加えて、別の実施形態では、積極的なアップリンクパイロットに基づくマクロによって支援されるＲＲＨ選択が、図７に示されているようにＵＬ受信に適用される。図７のフローチャートの手順及びメカニズムの詳しい説明が、下で説明される。

[0090]一実施形態では、推定されたＵＬ ＣＳＩに基づいて、ターゲットユーザ端末での送信電力が、省電力及び干渉の制御の目的で、選択されたＲＲＨ又は複数の選択されたＲＲＨ（複数可）に合わせて調整することによって、制御される。ユーザ端末は、近接する選択されたサービングＲＲＨからの、ビーム形成を使用するｅＰＤＣＣＨ又はビーム形成を使用せずにより低い速度又は反復を使用するＰＤＣＣＨによって示されたスケジューリング情報に従って、ＵＬデータを、物理アップリンク共有チャネル（例えば、ＰＵＳＣＨ）を経由して送信する。一実施形態では、ＰＵＳＣＨ及びＰＵＣＣＨのスクランブリングシーケンスのセルＩＤが、選択されたＲＲＨの事前に割り当てられた物理セルＩＤではなく、代わりに、送信電力が選択されたユーザ端末に集中された仮想セルのマクロセルによって構成されたセルＩＤである。一実施形態では、ＰＵＳＣＨ及びＰＵＣＣＨのセルＩＤは、ＤＬにおけるセルＩＤとは異なる。ユーザ固有のＲＮＴＩが上位層によって構成され、選択されたＲＲＨから独立して、Ｃプレーン信号を使用してマクロセルからシグナリングされる。データ受信のための複数の選択されたＲＲＨ（複数可）の場合、ＵＬデータ送信のリソースを同期するための協調されたスケジューリングが必要であり、ＲＲＨで局所的に受信されたデータが、さらに結合するためにＣＰに転送される。

[0091]帰路を経由するデータ送信を減らすために、一実施形態では、選択されたＲＲＨ（複数可）が、結合の代わりに、協調された干渉管理を使用して、ユーザ端末のパケットを局所的に示す。

［マクロによって支援されるＲＲＨ選択の手順及びメカニズムの例］
[0092]積極的なアップリンクパイロットに基づくマクロによって支援されるＲＲＨ選択の一実施形態における各動作が、以下で詳細に説明される。

［［ＣＰでの初期ユーザグループ］］
[0093]一実施形態では、構成されたアップリンク帯域幅が、Ｎ_ｔｏｔ個のサブキャリアから成り、これらのサブキャリアが、１つのＲＢにつき（Ｎ_ｔｏｔ／Ｎ_ＲＢ）個のサブキャリアを含むＮ_ＲＢ個のＲＢに分割される。Ｎ_ＲＢ個の同時ＲＢの各セット内で、ＲＲＨシステムは、このパイロット送信手順のために、単一アンテナを備えるＫ_ｔｏｔ個のアクティブなユーザ端末のサブセットをスケジューリングする。インデックスｋ及びｊによって、アクティブなユーザ端末及びＲＲＨサイトがインデックス付けされ、ｋはアクティブなユーザ端末のセットＫ＝｛１，２，．．．，Ｋ_ｔｏｔ｝からの値であり、ｊはＲＲＨのセットＪ＝｛１，２，．．．，Ｊ｝内の値である。ＲＲＨサイトｊが、ミリ波帯域上でＭ_ｊ個のアンテナ（Ｍ_ｊ＞＞１）を含んでいることが仮定される。

[0094]一実施形態では、Ｋ_ｔｏｔ個のアクティブなユーザ端末が、マクロセル及びＲＲＨに関連付けられている。ユーザ端末とＲＲＨの間のチャネル情報の知識がない状態で、ＣＰは、ユーザ端末をＧ個のグループにランダムに分割し、各グループはＫ個のユーザ端末から成り、Ｇ×Ｋ＞＝Ｋ_ｔｏｔである。Ｋ個のユーザ端末のグループには、同じリソース位置が割り当てられ、ユーザ端末のグループは、同じタイミングで、スケジューリング情報に基づいてアップリンクパイロット又は参照信号を送信する。

［［ＣＰでのパイロット構成］］
[0095]直交パイロットパターンとは異なり、一実施形態では、図８（Ａ）及び（Ｂ）に示されているように、ユーザ端末に、ゼロ電力要素及び非ゼロ電力要素を含む非直交パイロットコードが割り当てられる。図８（Ａ）でｌ＝１の場合、ユーザ端末は、重複しない一意のゼロ電力サブキャリア位置を有している。例えば、ユーザ端末１は、Ｐ１のパイロットインデックスでゼロを有し、ユーザ端末２は、Ｐ２のパイロットインデックスでゼロを有する、などとなっている。これに対して、ｌ＞１の場合、図８（Ｂ）に示されているように、ユーザ端末のゼロ電力サブキャリア位置が重複している。例えば、ユーザ端末１及び２は、両方ともＰ２のパイロットインデックスでゼロを有している。

[0096]その後、（Ｍ＋ｌ）個のパイロットサブキャリア内のｌ個のリソース要素位置を選択することによって、多重化されるユーザの最大数はＫ_ｍａｘ＝Ｃ（Ｍ＋ｌ，ｌ）になり、Ｃ（ｘ，ｙ）は、ｙ個の要素をｘ個の集合から選択することである。図９は、ゼロ電力サブキャリアの数ｌの関数としてＫ_ｍａｘの値を示している。Ｍが大きくなるとＫ_ｍａｘが増え、Ｍ＞＞ｌであるため、より高いパイロット効率Σ＝Ｍ／（Ｍ＋ｌ）も得られる。

[0097]非直交パイロットパターンがＫ個のユーザ端末のグループに割り当てられ、Ｍ個の非ゼロ電力サブキャリアは、チャネル推定のためのアップリンクトレーニングシーケンスを伝達するためであり、ｌ個のゼロ電力サブキャリア（すなわち、サブキャリアホール）は、干渉エネルギー検出のためである。リソース位置は、構成された帯域幅Ｗ全体内でスパースに分散された（Ｍ＋ｌ）個のリソース要素である。ゼロ電力及び非ゼロ電力のパイロットリソースが、周波数領域内で、ただし異なるシンボルで、重複できるということに注意する。ターゲットユーザ端末の視点では、ゼロ電力パイロットリソース要素位置でのＲＲＨの受信エネルギーは、同じグループ内の他のユーザからの干渉レベルを反映する。ゼロ電力パイロット位置での干渉がすべて低レベルである（例えば、事前に定義されたしきい値よりも低い）が、非ゼロ電力パイロット位置での信号電力が高レベルである場合にのみ、ＲＲＨは近接する一意のターゲットユーザを識別できる。

[0098]一実施形態では、Ｌ＝（Ｍ＋ｌ）／Ｎ_ＲＢとして、Ｌ個のサブキャリアが各ＲＢ内で均等に割り当てられ、Ｌ個のサブキャリアが、アップリンクパイロット用に構成されたＮ_{ｓｙｍｂｏｌ}個の隣接するＯＦＤＭシンボルのうちの少なくとも１つをカバーする。アップリンクパイロット用の隣接するＯＦＤＭシンボルのうちの２つ以上が存在する場合、図１０Ａに示されているように、コヒーレンス時間内の３つのＯＦＤＭシンボルが、時間領域内で平坦なチャネル変動を有する。１つのＯＦＤＭシンボル内に、Ｌ’＜＝ＬであるＬ’個のサブキャリアが存在する。一実施形態では、各ＲＢ及びシンボル内の時間／周波数リソース要素がグループ化されて、ユーザ端末の異なるグループに割り当てられる。図１０Ｂに示されているように、直交リソースがユーザ端末の異なるグループに割り当てられ、リソース要素がグループインデックスでマーク付けされている。ユーザ端末の１つのグループのすべてのシンボルにおいてＬ’＝Ｌ＝３である場合、Ｇ＝４個のグループが、１つのＲＢにつき１２個のサブキャリアを仮定して、分割される。Ｌ’＝１である場合、最大Ｇ＝１２個のグループが存在する。

[0099]図１０Ａ〜１０Ｃに示されているような各ＲＢ内のパイロットサブキャリア位置の標準タイプに加えて、別の実施形態では、構成されたアップリンク帯域幅上の疑似ランダム位置を使用することによって、サブキャリアインデックスが生成され、この動作は、下で詳細に説明されているように、チャネル推定のための圧縮センシングと組み合わせられる。一実施形態では、構成された帯域幅上の［１，Ｎ_ｔｏｔ］のサブキャリアインデックスの範囲間で均一に分散された乱数を生成するためのランダムシードが、同じスパースに分散されたサブキャリアインデックスを局所的に生成するために、ＣＰ、ＲＲＨ、及びユーザ端末間で共有され、異なるグループのサブキャリアインデックスは重複しない。

[0100]さまざまな実施形態では、説明のために、各ユーザ端末は１つのアンテナを備える。これを、複数のアンテナを備えるユーザ端末に拡張できるということに注意する。（Ｂ＞１）個の送信アンテナを備えるユーザ端末を仮定して、１つの方法は、各送信アンテナを異なるユーザと見なし、ＲＲＨの受信器が一意の近接するユーザ端末の最大Ｂ個のストリームのチャネルを推定できるように、個々のグループ内の送信アンテナごとにアップリンクパイロットを割り当てる。例えば、Ｂ＝２個のアンテナを有するユーザの場合、図１０Ｂに示されているように、第１のグループ（「１」でマーク付けされる）のパイロットリソースが、第１の送信アンテナに割り当てられ、第２のグループ（「２」でマーク付けされる）のパイロットリソースが、第２の送信アンテナに割り当てられる。別の実施形態では、ユーザ端末は、Ｂ個の送信器アンテナのうちの１つのみをアップリンクパイロット送信に使用することが許可され、ＣＰは、１つの送信アンテナを備えるユーザ端末のみに、アップリンクパイロットを割り当てる。図１０Ｂに示されているように、第１のグループのパイロットリソースのみが、このユーザ端末に割り当てられる。一実施形態では、ＣＰは、ＴＤＤパターンを使用することによって、ユーザ端末で切り替わる送信アンテナを構成する（例えば、選択された送信アンテナは、異なるシンボル又はサブフレームでパイロットを送信する）。それ以外の場合、送信アンテナはユーザ端末によって選択され、一実施形態では、選択された送信アンテナインデックスが、アップリンク制御情報（ＵＣＩ：uplink control information）で明示的に示される。一実施形態では、ユーザ端末で各送信アンテナを考慮することが、同じ大規模なシャドーイング特性を共有し、パイロットが異なる送信アンテナから送信された場合でも、ＲＲＨは、ユーザ近接に関して割り当てられたパイロットリソース上で受信エネルギーを平均化する。ＲＲＨが近接する１人のユーザのみを識別する場合、異なる送信アンテナからの独立したＣＳＩは、それぞれ推定されるべきであり、ＲＲＨの受信器で平均化できない。

[0101]ユーザ端末の送信器で、（Ｎ_ＲＢ×Ｌ’）の長さの低ＰＡＰＲトレーニングシーケンスが、各ＯＦＤＭシンボル内の非ゼロ電力サブキャリアで送信される。ｌ個のゼロ電力サブキャリアでのスパースなホールは、アップリンクパイロットシーケンスの低ＰＡＰＲ特性に対して、大きい影響を与えないことがある。低ＰＡＰＲを備えるトレーニングシーケンスは、２進シーケンス又は非２進シーケンスであることができる。２進シーケンスの場合、そのシーケンスは、基本的なバーカーシーケンス、ゴーレイシーケンス、又はｍシーケンスなどに基づいて設計することができ、一方、非２進シーケンスは、Ｎ_{ｌｅｎｇｔｈ}＝（Ｎ_ＲＢ×Ｌ’）でのＮ_{ｌｅｎｇｔｈ}×Ｎ_{ｌｅｎｇｔｈ} ＤＦＴ行列、又はＮ_{ｌｅｎｇｔｈ}の長さ及び異なる循環シフトを有するＺａｄｏｆｆ−ｃｈｕシーケンスからシーケンスを選択することができる。

［［送信電力の構成］］
[0102]マクロによって支援されるＲＲＨシステムの一実施形態では、アップリンクパイロットの電力制御は、固定されたＲＲＨをターゲットにすることなく、ＣＰによって構成される。この電力制御は、電力がターゲットｅＮＢ（サービングセル）によって制御される、アップリンクパイロットに関する従来のＬＴＥの電力制御とは異なる。各サブフレームでのｕ番目のユーザ端末の送信電力は、各ＲＲＨで受信されるＰＳＤを制御するための開ループ電力制御に従って、次のように設定される。
Ｐ_ｔｘ（ｕ）＝ｍｉｎ（Ｐ_ｍａｘ，１０ｌｏｇ（Ｌ’）＋１０ｌｏｇ（Ｎ_ＲＢ）＋Ｐ_ｏ（ｕ）＋ＰＬ＿ｃｏｖｅｒａｇｅ） （１）
ここで、Ｐ_ｍａｘはユーザ端末での最大電力、Ｌ’は１ＲＢ当たりのシンボルごとのパイロットサブキャリアの数、Ｎ_ＲＢは構成された帯域幅に割り当てられたＲＢの数、及びＰ_ｏ（ｕ）は、上位層によって構成され、Ｃプレーンを介してＣＰによって通知される、ユーザ固有のパラメータである。Ｐ_ｏ（ｕ）は、Ｐ_ｏ＿ｎｏｒｍｉｎａｌ及びＰ_ｏ＿ｕｓｅｒから成り、Ｐ_ｏ＿ｎｏｒｍｉｎａｌは、公称目標ＳＩＮＲに、ＲＲＨ ＲＦ側のノイズ値と共にノイズレベルを加えた関数であり、ＲＲＨにおける各サブキャリアでの予想受信電力を表す。Ｐ_ｏ＿ｕｓｅｒは、柔軟な制御のために、構成された期間の間に構成されるユーザ固有のオフセットである。ＬＴＥにおける従来の経路損失（ＰＬ：path loss）は、ターゲットｅＮＢから送信されたダウンリンク参照信号に基づいて、ユーザ端末によって測定される。ただし、ＰＬ＿ｃｏｖｅｒａｇｅは、ＣＰによって設定されるＲＲＨの予想有効範囲であり、ＵプレーンでのＲＲＨの有効範囲の距離の関数である。具体的な構成情報がない場合、簡単にするために、Ｐ_ｔｘ（ｕ）は、Ｐｍａｘなどのデフォルト値を有してもよい。

[0103]一実施形態では、非ゼロ電力パイロットサブキャリア位置を除くサブキャリアでの電力は、すべてゼロに設定される。より小さいＬ’及びＮＲＢを選択することによって、限定された数のパイロットサブキャリアでの電力が増加される。方程式（１）で電力制御された送信電力に従って、非ゼロ電力パイロットサブキャリアでの送信電力は、次式のように設定される。
Ｐ_ｔｘ（ｕ，ｆ） ＝ Ｐ_ｔｘ（ｕ） − １０ｌｏｇ（Ｌ’＊Ｎ_ＲＢ） （２）
Ｍ＞＞１である場合、パイロットシーケンスにおけるｌ個のサブキャリアでのゼロ電力は、アップリンクパイロットの連続するＯＦＤＭシンボルの間に、ＲＦ側でのＡＧＣに影響を与えない。しかし、Ｌ’＝Ｌである場合、１０ｌｏｇ（Σ）の調整係数を追加することによって、非ゼロ電力パイロットサブキャリアでのより正確な送信電力を方程式（３）として設定でき、パイロット効率Σ＝Ｍ／（Ｍ＋ｌ）である。
Ｐ_ｔｘ（ｕ）＝ｍｉｎ（Ｐ_ｍａｘ，１０ｌｏｇ（Ｌ’）＋１０ｌｏｇ（Ｎ_ＲＢ）＋１０ｌｏｇ（Σ）＋Ｐ_ｏ（ｕ）＋ＰＬ＿ｃｏｖｅｒａｇｅ） （３）
非ゼロ電力パイロットサブキャリアでの送信電力は、次式のように設定される。
Ｐ_ｔｘ（ｕ，ｆ） ＝ Ｐ_ｔｘ（ｕ） − １０ｌｏｇ（Ｍ） （４）

[0104]高密度のシナリオでは、電力制御は、電池駆動のユーザ端末の電力を節約する場合に効率的であり、必要である。一実施形態では、電力は、ＲＲＨの有効範囲内の近接するユーザ端末が識別され、識別された場合は、一意の近接するユーザ端末の非ゼロ電力サブキャリアに対するチャネル推定が、干渉及びノイズに対して堅牢であることができるほど十分に高くなるように、設定される。

[0105]ＲＲＨ選択の後に、ターゲットユーザ端末でのアップリンク送信電力が、省電力及び干渉の制御の目的で、推定されたＵＬ ＣＳＩに基づいて、選択されたＲＲＨ又は複数の選択されたＲＲＨ（複数可）に合わせて調整することによって、制御される。ＣＰは、開ループ電力制御構成のためのリモート無線制御（ＲＲＣ：remote radio control）シグナリングを伝達し、一方、サービングＲＲＨは、ＰＤＣＣＨ／ｅＰＤＣＣＨのＤＣＩで閉ループシグナリングを示す。

［［ＲＲＨでのユーザ近接検出のしきい値の構成］］
[0106]各ＲＲＨにおいて、多数の受信アンテナ全体での平均受信電力は、送信電力、及び周波数領域における、高速なフェーディングではなく、大規模なシャドーイングによって主に決まる。一実施形態では、しきい値は、ＲＲＨの有効範囲内の近接するユーザ端末が識別されるように、設定される。ユーザ端末がＲＲＨの有効範囲内に存在しないにもかかわらず、蓄積された干渉が、近接するユーザ端末のゼロ電力サブキャリアでのレベルを上げることがある。一実施形態では、しきい値レベルが、０．５（Ｓ＋Ｚ＋Ｚ）として初期化され、Ｓ＋Ｚは非ゼロ電力サブキャリアでの近似的な受信電力であり、Ｚはゼロ電力サブキャリアでの近似的な受信電力である。前述した電力制御が使用されることによって、平均受信信号Ｓを、ＳＩＮＲｔａｒｇｅｔ＊Ｚとして近似することができ、したがって、Ｔｈ_ｉｎｔｉ＝（０．５＊ＳＩＮＲ＋１）＊Ｚとして初期化することができ、Ｚ＝１０＾（Ｚ＿ｄＢ／１０）及びＺ＿ｄＢ＝ＮＦ＋Ｎ_ＡＷＧＮ＋Ｉ_{ｄｅｒｔａ}であり、ＮＦはＲＲＨ ＲＦの受信側でのノイズ値であり、Ｉ_{ｄｅｒｔａ}は干渉によって高められた受信アンテナ全体の平均ＡＷＧＮノイズに対する相対的レベルである。一実施形態では、ＣＰは、初期化されたしきい値に基づいて、Ｔｈ_{ｄｅｒｔａ}だけしきい値を増やすか、又は減らし、ＲＲＨから報告されたユーザ近接検出結果に基づいて、しきい値を通知する。

[0107]上の初期化されたしきい値の絶対値の代わりに、一実施形態では、相対的しきい値が使用される。例えば、ＣＰは、最高の平均受信信号を基準にしたｄＢ単位のレベル「Δ」を制御して、Ｔｈ＝ｍａｘ｛Ｐ_ｒｘ（ｆ）｝−Δとなるように、低エネルギーサブキャリアを識別し、Ｐ_ｒｘ（ｆ）はｆ番目のサブキャリアでの平均受信信号であり、例えばベータは３ｄＢであることができる。

[0108]高すぎるしきい値は、多くのアクティブなユーザ端末がサービングされているにもかかわらず、ＲＲＨが近接するユーザ端末を識別しないということを引き起こし、その逆のことも引き起こす。一実施形態では、ＣＰは、報告されたユーザ近接検出結果に基づいて、Ｔｈ_{ｄｅｒｔａ}だけ相対的しきい値を調整し、ユーザ端末の分散及びシステムのトラフィック負荷に適応することができる。

［［ＲＲＨへの情報のシグナリング］］
[0109]一実施形態では、ＣＰは、すべてのユーザ端末に関する、以下に示されたパラメータを含むＵＬパイロット構成情報のセットを、帰路を介して各ＲＲＨに送信する。
−パラメータ
−グループごとの全ユーザ端末の総数：Ｋ_ｔｏｔ
−グループ数：Ｇ
−帯域幅Ｗ及びＲＢの数：Ｎ_ＲＢ
−シンボル数：Ｎ_{ｓｙｍｂｏｌ}
−非ゼロ電力サブキャリアの数：Ｍ
−ゼロ電力サブキャリアの数：ｌ
−１ＲＢ当たりのサブキャリアの数：Ｌ’
−すべてのユーザ端末のパイロット構成
−｛ｇ番目のグループ内のｕ番目のユーザ端末のパイロット構成、ｕ＝１．．．Ｋ｝
−グループインデックス
−各グループ内のユーザ端末インデックス
−パイロットシーケンス構成（前述されている）
−ゼロ電力及び非ゼロ電力サブキャリアのインデック又はパターン
−ユーザ近接検出のしきい値の構成（前述されている）
−｛ユーザ端末のｇ番目のグループの周期性、ｇ＝１．．．Ｇ｝
−周期的なパイロット送信の場合：周期及び開始時間又はサブフレームインデックス
−非周期的又は単一のパイロット送信の場合：ＲＲＣシグナリングだが、現在のサービングＲＲＨのＰＤＣＣＨ ＤＣＩでのパイロット送信要求によって（例えば、移動中のユーザ端末のＲＲＨを再選択するために）トリガーされる

［［ユーザ端末への情報のシグナリング］］
[0110]また、一実施形態では、ＣＰは、以下に示されたパラメータを含む各ユーザ端末のサウンディング構成情報を、Ｃプレーン信号を介して対応するユーザ端末に送信する。
−パラメータ
−帯域幅Ｗ及びＲＢの数：Ｎ_ＲＢ
−シンボル数：Ｎ_{ｓｙｍｂｏｌ}
−非ゼロ電力サブキャリアの数：Ｍ
−ゼロ電力サブキャリアの数：ｌ
−１ＲＢ当たりのサブキャリアの数：Ｌ’
−ｕ番目のユーザ端末のパイロット構成
−グループインデックス
−ユーザ端末インデックス
−パイロットシーケンス構成（前述されている）
−ゼロ電力及び非ゼロ電力サブキャリアのインデック又はパターン
−送信電力構成（前述されている）
−周期性
−周期的なパイロット送信の場合：周期及び開始時間又はサブフレームインデックス
−非周期的又は単一のパイロット送信の場合：ＲＲＣシグナリングだが、現在のサービングＲＲＨのＰＤＣＣＨ ＤＣＩでのサウンディング要求によって（例えば、移動中のユーザ端末のＲＲＨを再選択するために）トリガーされる

［ＣＰでのＲＲＨ選択］
[0111]各ＲＲＨから報告された近接検出結果に基づいて、ＣＰは、ユーザ端末ごとに選択されたＲＲＨ（複数可）の決定を行い、ＤＬ送信又はＵＬ受信のための選択されたＲＲＨ（複数可）を示す。

[0112]ユーザ端末が、少なくとも１つのＲＲＨの一意の近接するユーザ端末である（すなわち、ユーザ端末が少なくとも１つのＲＲＨに近接しており、他のユーザ端末が、少なくとも１つのＲＲＨに近接していると決定されない）場合、ＣＰには次の２つの選択肢がある。
（１）ＣＰは、１つのＲＲＨのみをサービングＲＲＨとして半静的に選択し、ＤＬ送信のために選択されたＲＲＨを、１つのＲＲＨに近接していると決定されたユーザ端末に通知する。ＲＲＨは、これに応答して、ＲＲＨ協調を必要とせずに、ＤＬデータを一意の近接するユーザ端末にスケジューリングする／送信する。
（２）ＣＰが、ユーザ端末への同時ＤＬ送信を実行することを２つ以上のＲＲＨに許可した場合、協調マルチポイント送信又は受信（ＣｏＭＰ）のために、ＣＰでＲＲＨ協調が必要になる。

[0113]一実施形態では、ＣＰが、同じ近接するユーザ端末をサービングするために２つ以上のＲＲＨを選択する場合、ＣＰは、同じ近接するユーザ端末への同時送信のために、複数のＲＲＨ間でスケジューリングをネゴシエートする。一実施形態では、その場合、ＣＰは、例えば最低のＭＣＳを選択するために、各ＲＲＨで局所的に選択されたＭＣＳの知識を使用して、ＭＣＳの同期を実行する。別の実施形態では、ＣＰは、各ＲＲＨでのプリコーディングベクトルの知識を使用して、プリコーディングベクトルの同期を実行する。その後、どちらの場合も、ＣＰは、送信用のＤＬデータを生成するために、同期されたスケジューリング情報をＲＲＨ（複数可）に送信する。

[0114]ユーザ端末がどのＲＲＨにも近接していない場合、ユーザ端末は、サービングＲＲＨを持たず、再グループ化される。

[0115]一実施形態では、ユーザ端末が近接するユーザ端末の候補のうちの１つである場合、ユーザ端末は、サービングＲＲＨを持たず、再グループ化される。

［ＣＰでのユーザグループの調整］
[0116]ＣＰは、ＲＲＨ選択の結果に基づいて、サービングＲＲＨをまだ持っていないユーザ端末を再グループ化する。近接するユーザ端末を異なるグループに分割することによって、それらのユーザ端末には、互いの間でパイロットの汚染を防ぐために、前述したように直交リソースが割り当てられる。

[0117]ユーザの再グループ化に加えて、ＣＰは、ユーザ近接検出結果及びＲＲＨ選択結果を、システム性能を向上するために、パイロット構成の適応調整に転送する。この適応調整は、以下を含む。
（１）ユーザ用の電力制御パラメータの調整。
（２）ＲＲＨ用の近接検出のしきい値の調整。

［ＲＲＨでのユーザ近接検出］
[0118]ＣＰの構成情報から、複数の並列デジタル空間フィルタを使用する各ＲＲＨは、スケジューリングされたサブフレームで、Ｋ個のユーザ端末のグループからアップリンクパイロット波形を同時に受信する。設計された積極的なパイロット再利用のパターンは、ｊ番目のＲＲＨが、Ｍ_ｊ個の受信器アンテナからの、Ｋ個のユーザ端末のグループに割り当てられた各サブキャリア位置でのエネルギー検出に基づいて、近接するユーザ端末（複数可）を識別できるようにする。

[0119]一実施形態では、各ＲＲＨは、各受信器アンテナで、パイロットグループごとに、構成された各パイロットサブキャリアの信号を受信し、それに応答して、受信された信号ごとに受信器の重みを適用することによって、受信信号電力を計算する。

[0120]ｙ_ｊ［ｎ］＝［ｙ_ｊ，１［ｎ］， ｙ_ｊ，２［ｎ］，．．．， ｙ_ｊ，Ｍｊ［ｎ］］^Ｔは、ｎ番目のパイロットサブキャリアで、ｊ番目のＲＲＨサイトのアンテナアレイによって受信された信号を示す。｜［ｎ］＝（｜_ｙｊ，ｌ［ｎ］｜^２＋｜ｙ_ｊ，２［ｎ］｜^２＋．．．＋｜ｙ_ｊ，Ｍｊ［ｎ］｜^２）／Ｍ_ｊは、ｎ番目のパイロットサブキャリアでのアンテナ全体の平均受信信号エネルギーを示す。大きいＭ_ｊの場合、｜［ｎ］は、おおよそ同じ値になり、大規模なフェーディングのみによって決まり、各サブキャリアでの高速なフェーディングには敏感ではない。この事実のため、一実施形態では、各パイロットサブキャリアでの高い又は低い受信電力レベルを識別するために、しきい値が各パイロットサブキャリアの電力レベルと比較される。その結果、｜［ｎ］がユーザ近接検出に使用される事前に決定されたしきい値よりも低い場合、ｎ番目のサブキャリアはゼロ電力サブキャリアと見なされる。そうでない場合、｜［ｎ］が事前に決定されたしきい値よりも高い場合、ｎ番目のサブキャリアは非ゼロ電力サブキャリアである。

[0121]硬判定結果に従って、すべてのサブキャリアが低いエネルギーレベルを持っている場合、受信エネルギーが正確なチャネル推定を取得できるほど十分ではないため、どのユーザ端末もｊ番目のＲＲＨに近接していない。例えば、パイロットグループ内の低レベルのパイロットサブキャリアの数がＭ＋ｌに等しい場合、近接するユーザが識別されず、ｊ番目のＲＲＨの間でＤＬ送信が発生しない。低エネルギーのサブキャリアの位置（複数可）が、正確にｋ番目のユーザ端末のｌ個のゼロ電力サブキャリアインデックスである場合、ｋ番目のユーザ端末は、ｊ番目のＲＲＨの有効範囲内の一意の近接するユーザとして識別される。言い換えると、グループごとの低レベルのパイロットサブキャリアの数がｌである場合、パイロットグループごとの一意の近接するユーザが、同じ「オフ」パイロットサブキャリアパターンを持つユーザとして識別される。

[0122]２つ以上のユーザ端末がＲＲＨサイトｊと近接している場合、汚染（パイロットの衝突）のため、低エネルギーのサブキャリアの数はｌよりも少なくなる。言い換えると、パイロットグループ内の低レベルのパイロットサブキャリアの数がｌよりも少ない場合、２つ以上の近接するユーザが存在し、ＤＬ送信が発生しない。

[0123]一実施形態では、ＣＰからの構成情報に基づいて、上で詳述した以下のメカニズムのうちの１つを使用することによって、ユーザ近接検出のしきい値が事前に決定される。
（１）ＣＰによって集中制御される
（２）各ＲＲＨによって最初に決定され、ＲＲＨに固有のパラメータ（複数可）（例えば、平均受信電力など）を使用してＣＰによって調整される

[0124]各ＲＲＨは、帰路を介してユーザ近接検出結果をＣＰに通知し、一実施形態では、このユーザ近接検出結果が、ＲＲＨ選択、ユーザグループの調整、及びユーザ近接検出のしきい値の調整に使用される。エネルギー検出結果は、次のケースのうちの１つを含む。
（１）１つの近接するユーザ端末のみの場合、各ＲＲＨは次の情報のうちの少なくとも１つを報告する。
ａ．低いエネルギーを持つｌ個のサブキャリア位置（複数可）のユーザ端末のインデックス（複数可）と同じ、割り当てられたｌ個のゼロ電力サブキャリア位置（複数可）を持つ一意の近接するユーザ端末のインデックス
ｂ．低いエネルギーを持つｌ個のサブキャリア位置（複数可）／インデックス（複数可）
（２）２つ以上の近接するユーザ端末の場合、各ＲＲＨは次の情報のうちの少なくとも１つを報告する。
ａ．低いエネルギーを持つｌ’個のサブキャリア位置（複数可）のユーザ端末候補のインデックス（複数可）と重複する、割り当てられたｌ個のゼロ電力サブキャリア位置を持つ近接するユーザ端末候補のインデックス
ｂ．低いエネルギーを持つ（ｌ’＜ｌ）個のサブキャリア位置（複数可）／インデックス（複数可）
（３）近接するユーザ端末がない場合、各ＲＲＨは次の情報のうちの少なくとも１つを報告する。
ａ．近接するユーザ端末がないこと
ｂ．低いエネルギーを持つ（ｌ’＞ｌ）個のサブキャリア位置／インデックス

[0125]ユーザ近接検出のしきい値が高いほど、低いエネルギーを持つサブキャリアの数が多くなり（より大きいｌ’）、したがって近接するユーザ端末が存在しない可能性が高くなり、この逆も同様であるということに注意する。ＲＲＨによって報告された結果は、トラフィック負荷及びユーザの分散に適応できるＲＲＨの有効範囲の制御において、ＣＰを支援する。

［ＲＲＨでの一意の近接するユーザ端末のＣＳＩ推定］
[0126]ＲＲＨが、ユーザ近接検出に基づいて一意の近接するユーザ端末を識別した場合、ＣＰは、ＲＲＨを協調させ、報告されたユーザ近接検出結果に基づいて選択されたＲＲＨを通知する。

[0127]ＲＲＨは、すべてのユーザ端末のパイロット構成の知識を使用して、近接するユーザ端末の同じトレーニングシーケンスを局所的に生成し、その後、各受信器アンテナでのＣＳＩを推定する。この推定は、ゼロ強制（ＺＦ：zero-forcing）又はＭＭＳＥ方式に基づいてもよい。Ｍ個の非ゼロ電力サブキャリアのみを使用することによって、チャネルのスパース性が使用され、構成された帯域幅上でチャネルを回復するために、圧縮センシングが利用される。前述したように調整されたより高い送信電力は、ミリ波帯域における大きいシャドーイングのために各グループ内の他のユーザ端末の干渉が相対的に小さい場合、チャネル推定の精度を向上するためにＡＷＧＮノイズを防止するのに役立つことができる。

[0128]限定された数の非ゼロ電力アップリンクパイロット送信に基づいてチャネル推定の精度を向上できるようにするために、本発明による説明を広範囲のチャネル推定アルゴリズムと組み合わせることができるということに注意する。圧縮センシングチャネル推定アルゴリズムは、到着角（ＡｏＡ）、発射角（ＡｏＤ）及びマルチパス拡散におけるチャネル応答のスパース特性を利用する。スパースチャネルのパイロットサブキャリアの位置は、ランダムシードがＣＰによって共有される、構成された帯域幅全体での疑似ランダム割り当てであることがでる。

[0129]ユーザ端末が２つ以上の送信アンテナを備えている場合、一実施形態では、ＲＲＨが、異なる送信アンテナからの、独立した個々に処理されるべきＣＳＩを識別するということにも注意する。半静的シグナリングが、ＴＤＤパターンのサブフレームインデックスなどの、ＲＲＣ ＣＰによって構成される情報において示され、又は動的シグナリングが、ユーザ端末からのアップリンク制御情報（ＵＣＩ）において示される。

［ユーザ端末でのアップリンクパイロットの生成］
[0130]ユーザ端末は、前述したように、ＣＰからのパイロット構成のＲＲＨのシグナリングに従って、パイロット構成及びスケジューリング情報に従うスケジューリング情報を取得する。前述したように、構成された送信電力を使用することによって、ユーザ固有のトレーニングシーケンスが局所的に生成され、非ゼロ電力サブキャリアにマッピングされる。ユーザ端末の動作は、ＣＰによって制御される。同じリソースを共有するユーザ端末のグループが、スケジューリング情報に従って、ユーザ固有の周波数領域のトレーニングシーケンスを時間領域のパイロット波形に変換し、そのパイロット波形を、割り当てられた送信タイミングで、周期的又は非周期的な方法でＲＲＨに同時にブロードキャストする。

[0131]ユーザ端末が２つ以上の送信アンテナを備えている場合、ユーザ端末は、アップリンクパイロット送信のために、送信アンテナのうちの１つを選択することができる。ＲＲＨは、前述したように、選択されたアンテナインデックスの知識を使用して、同じ送信アンテナからのＵＬ ＣＳＩ推定をさらに改善することができる。

［実施形態の拡張］
[0132]前述の実施形態は、ユーザ固有のセル構成のために、ユーザ端末ごとにＵＬパイロットの１つのセットの構成を仮定する。この実施形態は、ユーザ端末ごとに柔軟な複数の範囲のセル構成をサポートするために、ユーザ端末ごとにＵＬパイロットの２つ以上のセットの構成に拡張することができる。

[0133]１つの例は、複数のトラフィックフローを有するユーザ端末であり、この例では、異なるＱｏＳ要件を満たすために異なるセル構成を設定するように、ネットワーク内で、ユーザ端末ごとにＵＬパイロットの複数のセットが使用される。一実施形態では、ＵＬパイロットのセットの数は、フローの数によって決まる。

[0134]高速な大きいパケット（例えば、ビデオ／音声ストリーミングなど）を含むフローの場合、ＵＬパイロットのセットは、図１２Ａに示されているように、より高い電力及びより広いＵＬ信号有効範囲を使用して構成される。図１２Ａを参照すると、ＵＬ ＲＳセット１が、ユーザ端末によって送信され、ＲＲＨ１〜３によって受信される。マクロセルは、ＵＬ ＲＳセット１に基づいて、マルチセル構成を設定する。それに応じて、特にミリ波帯域において、空間的多様性を利用することによってデータ速度を改善し、妨害の可能性を低減するために、複数のＲＲＨ／ポイント／セルが選択される。

[0135]低速な小さいパケット（何らかのリアルタイムの対話型トラフィック、ボイスオーバーアイピー（ＶｏＩＰ）及び仮想デスクトップインフラストラクチャ（ＶＤＩ）など）を含むフローの場合、図１２Ｂに示されているように、単一のＲＲＨ／ポイント／セルが、チャネルの状態及び誤り率の要件に適応できるシンプルで高速なリンク適応をサポートできるほど効率的であるように、ＵＬパイロットのセットが、低電力及び制限されたＵＬ信号有効範囲を使用して構成される。図１２Ｂを参照すると、ＵＬ ＲＳセット２が、ユーザ端末によって送信され、ＲＲＨ１によって受信される。マクロセルは、ＵＬ ＲＳセット２に基づいて、単一の構成を設定する。

[0136]別の例では、ユーザ端末が複数のアンテナポートを備え、ＵＬパイロットの各セットが、各アンテナポート用に構成される。一実施形態では、ＵＬパイロットの複数のセットの送信が、同じ電力有効範囲を使用し、ただし異なる割り当てられたリソースを使用して、構成される。図１３Ａ〜１３Ｃに示されているように、ＵＬパイロットのセットが、同じサブキャリアをカバーしているが、異なる時間スロット内、又は同じ時間スロット内の異なるサブキャリア上、或いは混合タイプで送信される。さらに具体的には、図１３Ａでは、ＵＬ ＲＳセット１が、ＵＬ ＲＳセット２と同じサブキャリアを使用するが、異なる時間で送信され、一方、図１３Ｂでは、ＵＬ ＲＳセット１が、ＵＬ ＲＳセット２とは異なるサブキャリアを使用するが、同じ時間で送信される。図１３Ｃは、ＵＬ ＲＳセット１が、ＵＬ ＲＳセット２と異なるサブキャリアを使用して、異なる時間で送信されることを示している。ＵＬパイロットの複数のセットの送信は、ＵＬパイロットの各セットをそれぞれグループ化することによって、他のユーザ端末のＵＬパイロットとのユーザの衝突の可能性を効率的に減らし、及び／又は空間的多様性を使用することによって、高速なフェーディングに対するエネルギー検出の精度を向上する。

[0137]一実施形態では、ＤＬパイロットの代わりに、ＤＬ同期信号（ＰＳＳ／ＳＳＳ）のみが、ＲＲＨ選択のためのＵＬのユーザ固有の参照信号（ＳＲＳ：user-specific reference signal）と共に、セルの同期に使用される。その場合、同じＰＣＩを含むＤＬ ＰＳＳ／ＳＳＳのみが、ＲＲＨの同期に使用される。同期の後に、ユーザ固有のＵＬ ＳＲＳがＲＲＨ選択のために送信される。各ＲＲＨが、ＲＲＨの順位付け／選択のために、すべてのユーザのＳＲＳの測定された受信電力をマクロセルに報告する必要があるということに注意する。これは、帰路を経由して送信される多くの情報である。図１１は、ＵＬ ＳＲＳに基づくＲＲＨ選択の例を示している。

[0138]図１４は、前述した機能を実行するリモート無線ヘッド（ＲＲＨ）の一実施形態のブロック図である。図１４を参照すると、ＲＲＨ１４００は、外部インターフェイス（Ｉ／Ｆ：interface）１４０１を含むデジタル無線１４０２を備えている。外部インターフェイス１４０１は、例えば、マクロセル（例えば、図１Ａのマクロセル）とインターフェイスをとるために使用される帰路１４２０などの、１つ又は複数の外部通信システムとインターフェイスをとる。

[0139]一実施形態では、デジタル無線１４０２は、デジタルアップコンバータ（ＤＵＣ：digital up converter）、クレストファクタ低減（ＣＦＲ：crest factor reduction）、デジタルプリディストーション（ＤＰＤ：digital pre-distortion）、デジタルダウン変換（ＤＤＣ：digital down conversion）、及びコントローラ（例えば、プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ：digital signal processor）、及び／又はＡＳＩＣ）、並びにその他の周知の機能構成要素を含む。

[0140]デジタル無線１４０２は、アナログ無線とインターフェイスをとるデジタル／アナログコンバータ（ＤＡＣ：digital-to-analog converter）／アナログ／デジタルコンバータ（ＡＤＣ：analog-to-digital converter）Ｉ／Ｆ１４０３を含む。アナログ無線は、アナログＩ／Ｆ１４０５に結合されたデジタル／アナログコンバータ（ＤＡＣ）／アナログ／デジタルコンバータ（ＡＤＣ）Ｉ／Ｆ１４０４を備える。アナログＩ／Ｆは、電力増幅器（ＰＡ：power amplifier）１４０８及び低ノイズ増幅器（ＬＮＡ：low noise amplifier）１４０７とインターフェイスをとる。ＰＡ１４０８及びＬＮＡ１４０７は、デュプレクサ１４０８を介してアンテナ１４０９に結合される。

[0141]ＲＲＨ１４００のこれらの要素は、従来技術において周知である。

[0142]図１５は、前述した機能を実行するマクロセルの一実施形態の極めて一般的なブロック図を示している。一実施形態では、このブロック図は、ＲＲＨと連動するマクロセル基地局と見なされてもよい。代替の実施形態では、このブロック図は、基地局と見なされ、基地局自体の機能を実行してもよい。

[0143]図１５を参照すると、マクロセルが、無線Ｉ／Ｆ１５０２に結合されたアンテナ１５０１を含んでいる。一実施形態では、無線Ｉ／Ｆ１５０２は、無線通信（例えば、ＲＲＨを介したユーザ端末との間での通信など）を送信及び受信するために一緒に動作する、デジタルベースバンドプロセッサ、無線周波数（ＲＦ：radio frequency）フロントエンド、ＰＡ、ＬＮＡ、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ：band pass filter）を含む。

[0144]マクロセルは、通信システム内でＲＲＨとインターフェイスをとるために、帰路Ｉ／Ｆ１５０４を含む。コントローラ／中央プロセッサ１５０３は、前述したマクロセルを含む、マクロセルの動作を制御する。一実施形態では、コントローラ１５０３は、前述したような選択動作を実行するＲＲＨセレクター１５１０を含む。ＲＲＨセレクターは、ハードウェア（例えば、回路、専用論理など）、ソフトウェア、ファームウェア、又はこれら３つの組み合わせで実装されてもよい。

[0145]上の詳細な説明の一部は、コンピュータメモリ内のデータビットに対する動作のアルゴリズム及び象徴的表現に関して提示されている。これらのアルゴリズム的記述及び表現は、作業の内容を他の当業者に最も効果的に伝達するために、データ処理技術の当業者によって使用される手段である。本明細書では、アルゴリズムは、一般に、望ましい結果をもたらす自己矛盾のないステップのシーケンスであると考えられる。それらのステップは、物理量の物理的操作を必要とするステップである。ただし、通常、それらの量は、格納、転送、結合、比較、及びその他の操作を実行することができる電気信号又は磁気信号の形態を必ずしも取らない。主に一般的用法の理由で、それらの信号を、ビット、値、要素、シンボル、文字、用語、数字などと呼ぶことは、しばしば便利であることが証明されている。

[0146]ただし、それらの用語及び類似する用語のすべてが、適切な物理量に関連付けられており、それらの量に適用される便利なラベルにすぎないということに留意するべきである。以下の説明から明らかであるように、特に具体的に述べられない限り、説明全体を通じて、「処理」又は「計算」又は「算出」又は「決定」又は「表示」などの用語を使用する説明は、コンピュータシステムのレジスタ及びメモリ内の物理（電子）量として表されたデータを操作して、コンピュータシステムのメモリ又はレジスタ或いはその他のそのような情報の格納デバイス、送信デバイス、又は表示デバイス内の物理量として同様に表された他のデータに転送する、コンピュータシステム又は同様の電子コンピューティングデバイスの動作及びプロセスを参照すると理解される。

[0147]本発明は、本明細書における動作を実行するための装置にも関する。この装置は、必要な目的のために特別に作成されてもよく、又はコンピュータに格納されたコンピュータプログラムによって選択的に作動又は再構成される汎用コンピュータを備えてもよい。そのようなコンピュータプログラムは、フロッピーディスク、光ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、及び光磁気ディスクを含む任意の種類のディスク、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ：read-only memories）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ：random access memories）、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、磁気カード又は光カード、或いは電子命令を格納するのに適した、それぞれコンピュータシステムのバスに結合された、任意の種類の媒体などの、ただしこれらに限定されない、コンピュータ可読記憶媒体に格納されてもよい。

[0148]本明細書において提示されたアルゴリズム及び表示は、本質的に、どの特定のコンピュータ又はその他の装置にも関連していない。さまざまな汎用システムが、本明細書における内容に従って、プログラムと共に使用されてもよく、又は必要な方法のステップを実行するために、さらに特殊な装置を作成するための利便性を提供してもよい。さまざまなこれらのシステムに必要な構造は、以下の説明から現れる。加えて、本発明は、いずれかの特定のプログラミング言語を参照して説明されない。本明細書に記載された本発明の内容を実装するために、さまざまなプログラミング言語が使用されてもよいということが理解されるであろう。

[0149]機械可読媒体は、機械（例えば、コンピュータ）によって読み取られ得る形態で情報を格納又は送信するための任意のメカニズムを含む。例えば、機械可読媒体は、読み取り専用メモリ（「ＲＯＭ」）、ランダムアクセスメモリ（「ＲＡＭ」）、磁気ディスク記憶媒体、光記憶媒体、フラッシュメモリデバイス、電気、光、音、又はその他の形態の伝搬信号（例えば、搬送波、赤外線信号、デジタル信号など）などを含む。

[0150]一方、前述の説明を読んだ後に、当業者には、本発明の多くの変更及び修正が疑いなく明らかになるであろう。一方、実例として示されて説明されたどの特定の実施形態も、限定していると見なされるよう全く意図されていないということが理解されるべきである。したがって、さまざまな実施形態の詳細への参照は、特許請求の範囲を限定するよう意図されておらず、それらの請求項自体は、本発明にとって不可欠であると見なされる特徴のみを列挙している。

Claims (30)

1. 共通のリソース要素のセットに対して複数のユーザ端末のアップリンクパイロット構成（uplink pilot configuration）を実行するステップであって、前記複数のユーザ端末それぞれのパイロットパターンを生成するステップを含み、前記パイロットパターンが、少なくとも１つのゼロ電力リソース要素及び少なくとも１つの非ゼロ電力リソース要素を含み、前記複数のユーザ端末それぞれに割り当てられた少なくとも１つのゼロ電力リソース要素が前記パイロットパターン内で他のユーザ端末とは異なる位置を有する、ステップと、
   前記アップリンクパイロット構成に基づいて前記複数のユーザ端末によって送信されて受信されたアップリンクパイロットに基づいて、複数のリモート無線ヘッド（remote radio head；ＲＲＨ）がユーザ端末近接検出を実行することに応答して、近接検出結果を前記複数のリモート無線ヘッドから受信するステップと、
   を含む方法。
2. 前記アップリンクパイロット構成に関連付けられたパラメータのセットを、アップリンクパイロット送信のために前記ユーザ端末に送信し、アップリンクパイロット受信のために前記複数のリモート無線ヘッドに送信するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記パラメータのセットがパイロットパターン及びスケジューリング情報を含む、請求項２に記載の方法。
4. 前記複数のユーザ端末のうちの１つのユーザ端末へのダウンリンク送信のために、前記複数のリモート無線ヘッドのうちの１つのリモート無線ヘッドを選択するステップであって、前記１つのユーザ端末が、前記１つのリモート無線ヘッドによって実行された近接検出の結果に基づいて、前記１つのリモート無線ヘッドに対する単一の近接ユーザ端末であると決定される、ステップ、
   をさらに含む、請求項１に記載の方法。
5. 前記複数のユーザ端末のうちの少なくとも１つのユーザ端末への同時ダウンリンク送信のために、前記複数のリモート無線ヘッドのうちのリモート無線ヘッドのグループを選択するステップであって、前記少なくとも１つのユーザ端末が、前記リモート無線ヘッドのグループ内のリモート無線ヘッドそれぞれによって独立に実行された近接検出の結果に基づいて、当該グループ内の当該リモート無線ヘッドに近接している１つのユーザ端末と決定される、ステップ、
   をさらに含む、請求項１に記載の方法。
6. 前記少なくとも１つのユーザ端末への同時送信のために、前記グループ内の前記リモート無線ヘッド間でスケジューリングをネゴシエート（negotiate）するステップをさらに含む、請求項５に記載の方法。
7. 前記複数のユーザ端末のうちのユーザ端末をグループにグループ化するステップと、
   同一のリソース位置を各前記グループ内のユーザ端末に割り当てるステップと、
   をさらに含む、請求項１に記載の方法。
8. 少なくとも１つのリモート無線ヘッドによって、アップリンクパイロット受信に基づいて、ユーザ端末近接検出を実行するステップと、
   受信されたアップリンクパイロットと前記アップリンクパイロット構成に関連付けられた情報とに基づいて、前記少なくとも１つのリモート無線ヘッドに近接する前記複数のユーザ端末のうちの１つのユーザ端末を識別するステップと、
   をさらに含む、請求項１に記載の方法。
9. 前記少なくとも１つのリモート無線ヘッドに近接する前記複数のユーザ端末のうちの１つのユーザ端末を識別するステップが、前記少なくとも１つのリモート無線ヘッドに、唯一の近接ユーザ端末であると決定された１つのユーザ端末を識別する識別情報を送信するステップを含む、請求項８に記載の方法。
10. ユーザ端末近接検出を実行するステップが、
    各受信器アンテナで、パイロットグループごとに、各パイロットサブキャリアの信号を受信するステップと、
    各受信器アンテナで受信信号電力を計算するステップと、
    しきい値を使用して、各パイロットサブキャリアでの高い又は低い受信電力レベルを識別するステップと、
    低い受信電力レベルのパイロットサブキャリアの数が１に等しい場合に、前記１つのユーザ端末が唯一の近接ユーザ端末であると決定するステップと、
    前記低い受信電力レベルのパイロットサブキャリアの数が１以外である場合に、どの１つのユーザ端末も唯一の近接ユーザ端末ではないと決定するステップと、
    を含む、請求項８に記載の方法。
11. 受信信号電力を計算するステップが、リモート無線ヘッドのすべての受信器アンテナの受信信号電力を平均化するステップを含む、請求項８に記載の方法。
12. 前記ユーザ端末近接検出に基づいて、ユーザ端末が、前記少なくとも１つのリモート無線ヘッドに近接していると決定された場合に、前記ユーザ端末との送信のための前記リモート無線ヘッドを識別するために、前記少なくとも１つのリモート無線ヘッドによって、前記ユーザ端末近接検出の結果を、リモート無線ヘッド選択のために中央プロセッサに報告するステップをさらに含む、請求項８に記載の方法。
13. 前記アップリンクパイロット構成がアップリンクパイロット構成の複数のセットを含み、
    前記方法が、サービス品質（quality of service；ＱＯＳ）要件に基づいて、使用するための前記アップリンクパイロット構成の複数のセットのうちの１つを選択するステップをさらに含む、
    請求項１に記載の方法。
14. 前記アップリンクパイロット構成が、異なる時間スロットで送信される同一のサブキャリア、同一の時間スロットで送信される異なるサブキャリア、又は同一及び異なる時間スロットで送信される同一及び異なるサブキャリアの混合をカバーするアップリンクパイロットの複数のセットを含む、請求項１に記載の方法。
15. １つ又は複数のプロセッサを備えるマクロセルと、
    複数のリモート無線ヘッド（remote radio head；ＲＲＨ）と、
    複数のユーザ端末と、
    を含む無線通信ネットワークであって、
    前記１つ又は複数のプロセッサが共通のリソース要素のセットに対して前記複数のユーザ端末のアップリンクパイロット構成（uplink pilot configuration）を実行し、
    さらに前記１つ又は複数のプロセッサが前記複数のユーザ端末それぞれのパイロットパターンを生成するよう機能し、前記パイロットパターンが、少なくとも１つのゼロ電力リソース要素及び少なくとも１つの非ゼロ電力リソース要素を含み、前記複数のユーザ端末それぞれに割り当てられた少なくとも１つのゼロ電力リソース要素が前記パイロットパターン内で他のユーザ端末とは異なる位置を有し、
    前記１つ又は複数のプロセッサが、前記アップリンクパイロット構成に基づいて前記複数のユーザ端末によって送信されて受信されたアップリンクパイロットに基づいて、前記複数のリモート無線ヘッドがユーザ端末近接検出を実行することに応答して、近接検出結果を前記複数のリモート無線ヘッドから受信するように機能する、
    無線通信ネットワーク。
16. 前記マクロセルが、前記アップリンクパイロット構成に関連付けられたパラメータのセットを、アップリンクパイロット送信のために前記ユーザ端末に送信し、アップリンクパイロット受信のために前記リモート無線ヘッドに送信するよう機能する、請求項１５に記載の無線通信ネットワーク。
17. 前記パラメータのセットがパイロットパターン及びスケジューリング情報を含む、請求項１６に記載の無線通信ネットワーク。
18. 前記１つ又は複数のプロセッサが、
    前記複数のユーザ端末のうちの１つのユーザ端末へのダウンリンク送信のために、前記複数のリモート無線ヘッドのうちの１つのリモート無線ヘッドを選択するステップであって、前記１つのユーザ端末が、前記１つのリモート無線ヘッドによって実行された近接検出の結果に基づいて、前記１つのリモート無線ヘッドに対する単一の近接ユーザ端末であると決定される、ステップ、
    を実行をするよう機能する、請求項１５に記載の無線通信ネットワーク。
19. 前記１つ又は複数のプロセッサが、
    前記複数のユーザ端末のうちの少なくとも１つのユーザ端末への同時ダウンリンク送信のために、前記複数のリモート無線ヘッドのうちのリモート無線ヘッドのグループを選択するステップであって、前記少なくとも１つのユーザ端末が、前記リモート無線ヘッドのグループ内のリモート無線ヘッドそれぞれによって独立に実行された近接検出の結果に基づいて、当該グループ内の当該リモート無線ヘッドに近接している１つのユーザ端末と決定される、ステップ、
    を実行をするよう機能する、請求項１５に記載の無線通信ネットワーク。
20. 前記マクロセルが、前記少なくとも１つのユーザ端末への同時送信のために、前記グループ内の前記リモート無線ヘッド間でスケジュールをネゴシエート（negotiate）するよう機能する、請求項１９に記載の無線通信ネットワーク。
21. 前記マクロセルが、
    前記複数のユーザ端末のうちのユーザ端末をグループにグループ化するステップと、
    同一のリソース位置を各前記グループ内のユーザ端末に割り当てるステップと、
    を実行するよう機能する、請求項１５に記載の無線通信ネットワーク。
22. 前記複数のリモート無線ヘッドのうちの各リモート無線ヘッドが、
    アップリンクパイロット受信に基づいて、ユーザ端末近接検出を実行するステップと、
    受信されたアップリンクパイロットと前記アップリンクパイロット構成に関連付けられた情報とに基づいて、前記各リモート無線ヘッドに近接する前記複数のユーザ端末のうちの１つのユーザ端末を識別するステップと、
    を実行するよう機能する、請求項１５に記載の無線通信ネットワーク。
23. 前記各リモート無線ヘッドが、前記少なくとも１つのリモート無線ヘッドに、唯一の近接ユーザ端末であると決定された１つのユーザ端末を識別する識別情報を前記マクロセルに送信するよう機能する、請求項２２に記載の無線通信ネットワーク。
24. 前記各リモート無線ヘッドが、
    各受信器アンテナで、パイロットグループごとに、各パイロットサブキャリアの信号を受信するステップと、
    各受信器アンテナで受信信号電力を計算するステップと、
    しきい値を使用して、各パイロットサブキャリアでの高い又は低い受信電力レベルを識別するステップと、
    低い受信電力レベルのパイロットサブキャリアの数が１に等しい場合に、前記１つのユーザ端末が唯一の近接ユーザ端末であると決定するステップと、
    前記低い受信電力レベルのパイロットサブキャリアの数が１以外である場合に、どの１つのユーザ端末も唯一の近接ユーザ端末ではないと決定するステップと、
    によってユーザ端末近接検出を実行するよう機能する、請求項２２に記載の無線通信ネットワーク。
25. 受信信号電力を計算するステップが、リモート無線ヘッドのすべての受信器アンテナの受信信号電力を平均化するステップを含む、請求項２２に記載の無線通信ネットワーク。
26. 前記各リモート無線ヘッドが、前記ユーザ端末近接検出に基づいて、ユーザ端末が前記少なくとも１つのリモート無線ヘッドに近接していると決定された場合に、前記ユーザ端末との送信のための前記リモート無線ヘッドを識別するために、前記ユーザ端末近接検出の結果を、リモート無線ヘッド選択のために前記マクロセルの中央プロセッサに報告するよう機能する、請求項２２に記載の無線通信ネットワーク。
27. 前記アップリンクパイロット構成がアップリンクパイロット構成の複数のセットを含み、
    さらに前記マクロセルの前記１つ又は複数のプロセッサが、サービス品質（quality of service；ＱＯＳ）要件に基づいて、使用するための前記アップリンクパイロット構成の複数のセットのうちの１つを選択するよう機能する、
    請求項１５に記載の無線通信ネットワーク。
28. 前記アップリンクパイロット構成が、異なる時間スロットで送信される同一のサブキャリア、同一の時間スロットで送信される異なるサブキャリア、又は同一及び異なる時間スロットで送信される同一及び異なるサブキャリアの混合をカバーするアップリンクパイロットの複数のセットを含む、請求項１５に記載の無線通信ネットワーク。
29. 命令を格納するコンピュータ可読記憶媒体であって、前記命令が無線通信システムで実行された場合に、前記システムに、
    共通のリソース要素のセットに対して複数のユーザ端末のアップリンクパイロット構成（uplink pilot configuration）を実行するステップであって、前記複数のユーザ端末それぞれのパイロットパターンを生成するステップを含み、前記パイロットパターンが、少なくとも１つのゼロ電力リソース要素及び少なくとも１つの非ゼロ電力リソース要素を含み、前記複数のユーザ端末それぞれに割り当てられた少なくとも１つのゼロ電力リソース要素が前記パイロットパターン内で他のユーザ端末とは異なる位置を有する、ステップと、
    前記アップリンクパイロット構成に基づいて前記複数のユーザ端末によって送信されて受信されたアップリンクパイロットに基づいて、複数のリモート無線ヘッドがユーザ端末近接検出を実行することに応答して、近接検出結果を前記複数のリモート無線ヘッドから受信するステップと、
    前記複数のユーザ端末のうちの１つのユーザ端末へのダウンリンク送信のために、前記複数のリモート無線ヘッドのうちの１つのリモート無線ヘッドを選択するステップであって、前記１つのユーザ端末が、前記１つのリモート無線ヘッドによって実行された近接検出の結果に基づいて、前記１つのリモート無線ヘッドに対する単一の近接ユーザ端末であると決定される、ステップと、
    を含む方法を実行させる、コンピュータ可読記憶媒体。
30. 前記方法が、
    少なくとも１つのリモート無線ヘッドによって、アップリンクパイロット受信に基づいて、ユーザ端末近接検出を実行するステップと、
    受信されたアップリンクパイロットと前記アップリンクパイロット構成に関連付けられた情報とに基づいて、前記少なくとも１つのリモート無線ヘッドに近接する前記複数のユーザ端末のうちの１つのユーザ端末を識別するステップと、
    をさらに含む、請求項２９に記載のコンピュータ可読記憶媒体。

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