(57)【要約】【課題】上りリンクの復調パイロットシーケンスを決定する方法を提供する。【解決手段】本発明に係る方法は、上りリンクの複数の送信アンテナのうち１つを基準送信アンテナとし、他の送信アンテナを従属送信アンテナとし、該基準送信アンテナに対して復調パイロットシーケンスを設定し、前記基準送信アンテナと前記従属送信アンテナそれぞれとの復調パイロットシーケンス従属関係を確立し、基準送信アンテナの復調パイロットシーケンスおよび前記復調パイロットシーケンス従属関係に基づいて、各従属送信アンテナの復調パイロットシーケンスを設定する、ことを含む。また、本発明はマルチ送信アンテナに対して復調パイロットを提供するユーザ端末装置および上りリンクシステムを提供している。該方法、装置およびシステムはＳＵ‐ＭＩＭＯ伝送およびＭＵ‐ＭＩＭＯ伝送に適用する。【選択図】図１
2010158020.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上りリンクの復調パイロットシーケンスを決定する方法であって、
上りリンクの複数の送信アンテナのうち１つを基準送信アンテナとし、他の送信アンテナを従属送信アンテナとし、該基準送信アンテナに対して復調パイロットシーケンスを設定し、
前記基準送信アンテナと前記従属送信アンテナそれぞれとの復調パイロットシーケンス従属関係を確立し、基準送信アンテナの復調パイロットシーケンスおよび前記復調パイロットシーケンス従属関係に基づいて、各従属送信アンテナの復調パイロットシーケンスを設定する、
ことを含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記基準送信アンテナに対して復調パイロットシーケンスを設定することは、
基準送信アンテナの復調パイロットシーケンスの基本シーケンスを選択し、該基本シーケンスに対して位相回転を行って、基準送信アンテナのパイロットシーケンスを得、該パイロットシーケンスを基準送信アンテナの復調パイロットシーケンスとする、
ことを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記基準送信アンテナに対して復調パイロットシーケンスを設定することは、
数式
【数１】
2010158020.tif 000066
によって、基準送信アンテナのパイロットシーケンスを算出し、
ここで、前記
【数２】
2010158020.tif 000067
は基本シーケンスであり、前記αは基本シーケンスの位相回転値であり、前記
【数３】
2010158020.tif 000068
は基本シーケンスの長さである、
ことを含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記基準送信アンテナと前記従属送信アンテナそれぞれとの復調パイロットシーケンス従属関係を確立することは、
前記基準送信アンテナと前記従属送信アンテナそれぞれとの復調パイロットシーケンスの位相回転値の差が常に最大となるようにする、
ことを含むことを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記基準送信アンテナと前記従属送信アンテナそれぞれとの復調パイロットシーケンス従属関係を確立することは、
数式
【数４】
2010158020.tif 000069
および数式
【数５】
2010158020.tif 000070
によって、ｉ番目の従属送信アンテナの復調パイロットシーケンスの位相回転値を決定し、
ここで、前記Cは定数であり、前記ｎＴは送信アンテナ数であり、前記α０は基準送信アンテナの復調パイロットシーケンスの位相回転値である、
ことを含むことを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項６】
前記基準送信アンテナの復調パイロットシーケンスおよび前記復調パイロットシーケンス従属関係に基づいて、各従属送信アンテナの復調パイロットシーケンスを設定することは、
決定された従属送信アンテナの復調パイロットシーケンスの位相回転値と、基準送信アンテナの復調パイロットシーケンスの基本シーケンスとに基づいて、従属送信アンテナのパイロットシーケンスを算出する、
ことを含むことを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記基準送信アンテナと前記従属送信アンテナそれぞれとの復調パイロットシーケンス従属関係を確立することは、
基地局が、数式
【数６】
2010158020.tif 000071
によって、ｉ番目の従属送信アンテナの復調パイロットシーケンスの位相回転値における上りリンクスケジューリング成分を決定する、
ここで、前記Cは定数であり、前記ｎＴは送信アンテナ数である、
ことを含むことを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項８】
前記基準送信アンテナの復調パイロットシーケンスおよび前記復調パイロットシーケンス従属関係に基づいて、各従属送信アンテナの復調パイロットシーケンスを設定することは、
基地局が、各従属送信アンテナに対応するユーザ端末へ、復調パイロットシーケンスの位相回転値における上りリンクスケジューリング成分を含む上りリンクスケジューリング命令を送信し、
各ユーザ端末が、上りリンクスケジューリング命令を受信した後に、前記上りリンクスケジューリング成分に基づいて自局の復調パイロットシーケンスの位相回転値を算出し、基準送信アンテナの基本シーケンスに基づいて該従属送信アンテナのパイロットシーケンスを算出する、
ことを含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
基地局が、前記複数の送信アンテナからの復調パイロットシーケンスを受信し、前記受信された復調パイロットシーケンスに対して高速フーリエ変換を行って、それを時間領域から周波数領域に変換し、周波数領域での復調パイロットシーケンスと基地局で予め記憶されまたは算出された基準送信アンテナの復調パイロットシーケンスの複素共役とを乗算し、
基地局が、複素共役が乗算された復調パイロットシーケンスに対して逆高速フーリエ変換を行って、それを周波数領域から時間領域に変換し、時間領域での復調パイロットシーケンスに対して複数のチャネルインパルス応答領域の設定を行い、
基地局が、各送信アンテナの復調パイロットシーケンスの位相回転値に基づいて、前記チャネルインパルス応答領域から、異なる送信アンテナに対応するチャネルインパルス応答を取得し、取得された各送信アンテナに対応するチャネルインパルス応答に対して高速フーリエ変換を行って、それを時間領域から周波数領域に変換する、
ことをさらに含むことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
逆高速フーリエ変換を行う前に、周波数領域でのウインドウイング処理を行い、
取得された各送信アンテナに対応するチャネルインパルス応答に対して高速フーリエ変換を行った後に、周波数領域でのデウインドウイング処理を行う、
ことをさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記時間領域での復調パイロットシーケンスに対してチャネルインパルス応答領域の設定を行うことは、
【数７】
2010158020.tif 000072
を中心点として、チャネルインパルス応答の左側に対してμ・Δ個のサンプル点を選択し、
ここで、前記Δはチャネルインパルス応答のエネルギー漏洩のメインローブ幅
【数８】
2010158020.tif 000073
であり、前記ＮＦＦＴは高速フーリエ変換のサンプル数であり、前記ＲＢ＃はリソースブロック数であり、前記μの値は
【数９】
2010158020.tif 000074
であり、前記ＣＰはＳＣ‐ＦＤＭＡシンボルの循環プレフィックス長であり、前記Ｃは定数であり、前記ｎＴは送信アンテナ数である、
ことを含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記時間領域での復調パイロットシーケンスに対してチャネルインパルス応答領域の設定を行うことは、
【数１０】
2010158020.tif 000075
を中心点として、チャネルインパルス応答の右側に対してλ・ＣＰ個のサンプル点を選択し、前記ＣＰはＳＣ‐ＦＤＭＡシンボルの循環プレフィックス長であり、前記λの値は０＜λ≦１であり、前記Ｃは定数であり、前記ｎＴは送信アンテナ数である、
ことを含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
ユーザ端末であって、
複数の送信アンテナと、
復調パイロットシーケンスの基本シーケンスを決定する基本シーケンス選択モジュールと、
前記複数の送信アンテナのうち１つを基準送信アンテナとし、他の送信アンテナを従属送信アンテナとし、基準送信アンテナと従属送信アンテナそれぞれとの復調パイロットシーケンスの位相回転値の従属関係を確立し、基準送信アンテナの復調パイロットシーケンスの位相回転値に基づいて、各従属送信アンテナの復調パイロットシーケンスの位相回転値を決定する復調パイロットシーケンス従属モジュールと、
前記複数の送信アンテナのそれぞれに対して１つずつ設けられ、基本シーケンスと対応の送信アンテナの位相回転値とを乗算して、該送信アンテナの復調パイロットシーケンスを得る乗算器と、
を含むことを特徴とするユーザ端末。
【請求項１４】
前記復調パイロットシーケンス従属モジュールが、数式
【数１１】
2010158020.tif 000076
および数式
【数１２】
2010158020.tif 000077
によって、ｉ番目の従属送信アンテナの復調パイロットシーケンスの位相回転値を算出し、
ここで、前記Ｃは定数であり、前記ｎＴは送信アンテナ数であり、前記α０は基準送信アンテナの復調パイロットシーケンスの位相回転値である、
ことを特徴とする請求項１３に記載のユーザ端末。
【請求項１５】
上りリンク通信システムであって、
１つの基地局および複数のユーザ端末を含み、ここで、各ユーザ端末に対して１つずつの送信アンテナが設けられ、
前記基地局が、前記複数のユーザ端末に対して設けられた複数の送信アンテナのうち１つを基準送信アンテナとし、他の送信アンテナを従属送信アンテナとし、基準送信アンテナと従属送信アンテナそれぞれとの復調パイロットシーケンス従属関係を確立し、各ユーザ端末に、対応の復調パイロットシーケンスの位相回転値における上りリンクスケジューリング成分を、上りリンクスケジューリング命令により通知し、ここで、前記復調パイロットシーケンス従属関係が、前記基準送信アンテナの上りリンクスケジューリング成分と従属送信アンテナそれぞれの上りリンクスケジューリング成分との間で確立され、
前記各ユーザ端末が、基地局から通知された位相回転値における上りリンクスケジューリング成分と、基準送信アンテナの復調パイロットシーケンスの基本シーケンスとに基づいて、該ユーザ端末の復調パイロットシーケンスを算出する、
ことを特徴とする上りリンク通信システム。
【請求項１６】
前記基地局が、数式
【数１３】
2010158020.tif 000078
によって、ｉ番目の送信アンテナの復調パイロットシーケンスの位相回転値における上りリンクスケジューリング成分を決定し、前記ｉ番目の送信アンテナの復調パイロットシーケンスの位相回転値における上りリンクスケジューリング成分を、上りリンクスケジューリング命令により対応のユーザ端末に通知し、
ここで、前記Ｃは定数であり、前記ｎＴは送信アンテナ数であり、前記
【数１４】
2010158020.tif 000079
は基準送信アンテナの復調パイロットシーケンスの位相回転値における上りリンクスケジューリング成分である、
ことを特徴とする請求項１５に記載の上りリンク通信システム。
【請求項１７】
上りリンクの復調パイロットシーケンスを決定する方法であって、
複数の第１データストリームのうち１つを基準データストリームとし、他の第１データストリームを従属データストリームとし、該基準データストリームに対して復調パイロットシーケンスを設定し、
前記基準データストリームと前記従属データストリームそれぞれとの復調パイロットシーケンス従属関係を確立し、基準データストリームの復調パイロットシーケンスおよび前記復調パイロットシーケンス従属関係に基づいて、各従属データストリームの復調パイロットシーケンスを設定し、
各第１データストリームおよび該第１データストリームに対して設定された復調パイロットシーケンスをプリコーディングして、１つまたは複数の第２データストリームを得、上りリンクの１つの送信アンテナを介して、各第２データストリームを送信する、
ことを含むことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は無線移動通信分野に関し、特に、上りリンクの復調パイロットシーケンスを決定する方法、ユーザ端末および無線通信の上りリンクシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
３ＧＰＰ  ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）プロジェクトは、現在の３Ｇ技術の進化および革新であり、スペクトル効率およびセル容量を大幅に向上させることができ、様々な帯域幅の配置を柔軟にサポートすることができる。ＬＴＥシステムの上りリンクは、シングルキャリア周波数分割多重接続（ＳＣ‐ＦＤＭＡ）技術を採用し、ピーク電力対平均電力比（ＰＡＰＲ）が低いという特性があり、広範囲カバーを効果的にサポートすることができる。ユーザ端末（ＵＥ）のコストおよび標準化の進捗の制約を考慮すると、従来のＬＴＥシステムの上りリンクでは、シングルアンテナを用いてユーザ端末の信号を送信することだけが考慮されたが、マルチアンテナ送信技術が採用されない。説明すべきところとして、本願に係るユーザ端末は、携帯電話などのような、ユーザが使用する端末装置であってよい。
【０００３】
ＬＴＥの上りリンクは、復調パイロットシーケンス（ＤＭＲＳ）およびサウンディングパイロット（ＳＲＳ）の２種類のパイロット信号がある。復調パイロットシーケンスは、主に上り共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）のチャネル推定に用いられ、サウンディングパイロットは、主に上りチャネルの品質のサウンディングに用いられる。ＬＴＥにおける上り共有チャネルの復調パイロットシーケンスについて、定振幅ゼロ自己相関（ＣＡＺＡＣ：Ｃｏｎｓｔａｎｔ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｚｅｒｏ  Ａｕｔｏ‐Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ）コードを基本シーケンスとして、基本シーケンスの位相回転を用いてより多くのパイロットシーケンスを得る。パイロットシーケンス
【数１】
2010158020.tif 000003
の生成は、数式１に示す通りである。サフィックスｕは、グループ分け後のパイロットシーケンスの所属するグループ番号であり、ｖは、あるグループ内におけるパイロットシーケンスの番号である。
【０００４】
【数２】
2010158020.tif 000004
数式１において、
【数３】
2010158020.tif 000005
は基本シーケンスであり、
【数４】
2010158020.tif 000006
は基本シーケンスの長さである。αは、基本シーケンスの位相回転値であり、数式２によって決定される。
【０００５】
【数５】
2010158020.tif 000007
【０００６】
【数６】
2010158020.tif 000008
数式３において、
【数７】
2010158020.tif 000009
は、位相回転値を決定する３つの成分である。ここで、
【数８】
2010158020.tif 000010
はセルでブロードキャストされるものであり、
【数９】
2010158020.tif 000011
は上りリンクスケジューリング命令によって指定されるものであり、ｎＰＲＳは擬似ランダムシーケンスによって生成されるものであり、該擬似ランダムシーケンスは同一のセルにおいて同じである。つまり、位相回転値にとって、
【数１０】
2010158020.tif 000012
はセルブロードキャスト成分であり、
【数１１】
2010158020.tif 000013
は上りリンクスケジューリング成分であり、ｎＰＲＳは擬似ランダムシーケンス成分である。
【０００７】
異なるセルのＤＭＲＳ間のセル間干渉（ＩＣＩ）を低減するために、各ＵＥのＤＭＲＳの位相回転値を、各タイムスロット（ｓｌｏｔ）ごとに、周波数ホッピングに類似する方式のような所定のモードでジャンプさせる必要がある。つまり、基本シーケンスの位相回転値は、時間変動するものである。従って、ある送信アンテナにとって、異なるタイムスロットで、異なるパイロットシーケンスを復調パイロットシーケンスとする。
【０００８】
ＬＴＥ  Ｒｅｌ‐８規格の制定が終わりに近づくに従い、３ＧＰＰは２００８年半ばにＬＴＥ‐Ａの研究作業を開始している。ＬＴＥ‐ＡはＬＴＥの後続の進化であり、３ＧＰＰ  ＴＲ  ３６．９１３では、ＬＴＥ‐Ａに関する性能要求について説明している。ＬＴＥと比べて、ＬＴＥ‐Ａでは、システム性能（特に、上りリンクの性能）に対する要求がさらに高まる。例えば、ＬＴＥ‐Ａシステムでは、上りリンクのピークスペクトル効率が１５ｂｐｓ／Ｈｚに達することを要求する。これは、シングル送信アンテナだけを使用するＬＴＥの上りリンクでは実現できないことである。上りリンクのさらに高い要求を満たすために、ＬＴＥ‐Ａの上りリンクについて、マルチアンテナ送信技術を用いてスペクトル効率をさらに向上させることを考慮する必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
もちろん、マルチアンテナ送信システムは、シングルアンテナ送信システムよりはるかに複雑であり、多くの新しい課題を考慮する必要がある。例えば、マルチ送信アンテナを有する上りリンクシステムでは、復調パイロットシーケンスを如何に提供するかが、解決すべき課題になる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、マルチ送信アンテナに基づく上りリンクがよりよい性能を有するように、上りリンクの復調パイロットシーケンスを決定する方法、ユーザ端末装置および上りリンクシステムを提供することを主な目的とする。
【００１１】
上りリンクの復調パイロットシーケンスを決定する方法は、上りリンクの複数の送信アンテナのうち１つを基準送信アンテナとし、他の送信アンテナを従属送信アンテナとし、該基準送信アンテナに対して復調パイロットシーケンスを設定し、前記基準送信アンテナと前記従属送信アンテナそれぞれとの復調パイロットシーケンス従属関係を確立し、基準送信アンテナの復調パイロットシーケンスおよび前記復調パイロットシーケンス従属関係に基づいて、各従属送信アンテナの復調パイロットシーケンスを設定する、ことを含む。
【００１２】
前記基準送信アンテナに対して復調パイロットシーケンスを設定することは、基準送信アンテナの復調パイロットシーケンスの基本シーケンスを選択し、該基本シーケンスに対して位相回転を行って、基準送信アンテナのパイロットシーケンスを得、該パイロットシーケンスを基準送信アンテナの復調パイロットシーケンスとする、ことを含む。
【００１３】
前記基準送信アンテナに対して復調パイロットシーケンスを設定することは、数式
【数１２】
2010158020.tif 000014
によって、基準送信アンテナのパイロットシーケンスを算出する、ことを含む。
【００１４】
ここで、前記
【数１３】
2010158020.tif 000015
は基本シーケンスであり、前記αは基本シーケンスの位相回転値であり、前記
【数１４】
2010158020.tif 000016
は基本シーケンスの長さである。
【００１５】
前記基準送信アンテナと前記従属送信アンテナそれぞれとの復調パイロットシーケンス従属関係を確立することは、前記基準送信アンテナと前記従属送信アンテナそれぞれとの復調パイロットシーケンスの位相回転値の差が常に最大となるようにする、ことを含む。
【００１６】
前記基準送信アンテナと前記従属送信アンテナそれぞれとの復調パイロットシーケンス従属関係を確立することは、数式
【数１５】
2010158020.tif 000017
および数式
【数１６】
2010158020.tif 000018
によって、ｉ番目の従属送信アンテナの復調パイロットシーケンスの位相回転値を決定する、ことを含む。
【００１７】
ここで、前記Ｃは定数であり、前記ｎＴは送信アンテナ数であり、前記α０は基準送信アンテナの復調パイロットシーケンスの位相回転値である。
【００１８】
前記基準送信アンテナの復調パイロットシーケンスおよび前記復調パイロットシーケンス従属関係に基づいて、各従属送信アンテナの復調パイロットシーケンスを設定することは、決定された従属送信アンテナの復調パイロットシーケンスの位相回転値と、基準送信アンテナの復調パイロットシーケンスの基本シーケンスとに基づいて、従属送信アンテナのパイロットシーケンスを算出する、ことを含む。
【００１９】
前記基準送信アンテナと前記従属送信アンテナそれぞれとの復調パイロットシーケンス従属関係を確立することは、基地局が、数式
【数１７】
2010158020.tif 000019
によって、ｉ番目の従属送信アンテナの復調パイロットシーケンスの位相回転値における上りリンクスケジューリング成分を決定する、ことを含む。
【００２０】
ここで、前記Ｃは定数であり、前記ｎＴは送信アンテナ数である。
【００２１】
前記基準送信アンテナの復調パイロットシーケンスおよび前記復調パイロットシーケンス従属関係に基づいて、各従属送信アンテナの復調パイロットシーケンスを設定することは、基地局が、各従属送信アンテナに対応するユーザ端末へ、復調パイロットシーケンスの位相回転値における上りリンクスケジューリング成分を含む上りリンクスケジューリング命令を送信し、各ユーザ端末が、上りリンクスケジューリング命令を受信した後に、前記上りリンクスケジューリング成分に基づいて自局の復調パイロットシーケンスの位相回転値を算出し、基準送信アンテナの基本シーケンスに基づいて該従属送信アンテナのパイロットシーケンスを算出する、ことを含む。
【００２２】
該方法は、基地局が、前記複数の送信アンテナからの復調パイロットシーケンスを受信し、前記受信された復調パイロットシーケンスに対して高速フーリエ変換を行って、それを時間領域から周波数領域に変換し、周波数領域での復調パイロットシーケンスと基地局で予め記憶されまたは算出された基準送信アンテナの復調パイロットシーケンスの複素共役とを乗算し、基地局が、複素共役が乗算された復調パイロットシーケンスに対して逆高速フーリエ変換を行って、それを周波数領域から時間領域に変換し、時間領域での復調パイロットシーケンスに対して複数のチャネルインパルス応答領域の設定を行い、基地局が、各送信アンテナの復調パイロットシーケンスの位相回転値に基づいて、前記チャネルインパルス応答領域から、異なる送信アンテナに対応するチャネルインパルス応答を取得し、取得された各送信アンテナに対応するチャネルインパルス応答に対して高速フーリエ変換を行って、それを時間領域から周波数領域に変換する、ことをさらに含む。
【００２３】
該方法は、逆高速フーリエ変換を行う前に、周波数領域でのウインドウイング処理を行い、取得された各送信アンテナに対応するチャネルインパルス応答に対して高速フーリエ変換を行った後に、周波数領域でのデウインドウイング処理を行う、ことをさらに含む。
【００２４】
前記時間領域での復調パイロットシーケンスに対してチャネルインパルス応答領域の設定を行うことは、
【数１８】
2010158020.tif 000020
を中心点として、チャネルインパルス応答の左側に対してμ・Δ個のサンプル点を選択する、ことを含む。
【００２５】
ここで、前記Δはチャネルインパルス応答のエネルギー漏洩のメインローブ幅
【数１９】
2010158020.tif 000021
であり、前記ＮＦＦＴは高速フーリエ変換のサンプル数であり、前記ＲＢ＃はリソースブロック数であり、前記μの値は
【数２０】
2010158020.tif 000022
であり、前記ＣＰはＳＣ‐ＦＤＭＡシンボルの循環プレフィックス長であり、前記Ｃは定数であり、前記ｎＴは送信アンテナ数である。
【００２６】
前記時間領域での復調パイロットシーケンスに対してチャネルインパルス応答領域の設定を行うことは、
【数２１】
2010158020.tif 000023
を中心点として、チャネルインパルス応答の右側に対してλ・ＣＰ個のサンプル点を選択する、ことを含む。
【００２７】
前記ＣＰはＳＣ‐ＦＤＭＡシンボルの循環プレフィックス長であり、前記λの値は０＜λ≦１であり、前記Ｃは定数であり、前記ｎＴは送信アンテナ数である。
【００２８】
ユーザ端末は、複数の送信アンテナと、復調パイロットシーケンスの基本シーケンスを決定する基本シーケンス選択モジュールと、前記複数の送信アンテナのうち１つを基準送信アンテナとし、他の送信アンテナを従属送信アンテナとし、基準送信アンテナと従属送信アンテナそれぞれとの復調パイロットシーケンスの位相回転値の従属関係を確立し、基準送信アンテナの復調パイロットシーケンスの位相回転値に基づいて、各従属送信アンテナの復調パイロットシーケンスの位相回転値を決定する復調パイロットシーケンス従属モジュールと、前記複数の送信アンテナのそれぞれに対して１つずつ設けられ、基本シーケンスと対応の送信アンテナの位相回転値とを乗算して、該送信アンテナの復調パイロットシーケンスを得る乗算器と、を含む。
【００２９】
前記復調パイロットシーケンス従属モジュールは、数式
【数２２】
2010158020.tif 000024
および数式
【数２３】
2010158020.tif 000025
によって、ｉ番目の従属送信アンテナの復調パイロットシーケンスの位相回転値を算出する。
【００３０】
ここで、前記Ｃは定数であり、前記ｎＴは送信アンテナ数であり、前記α０は基準送信アンテナの復調パイロットシーケンスの位相回転値である。
【００３１】
上りリンク通信システムは、１つの基地局および複数のユーザ端末を含み、ここで、各ユーザ端末に対して１つずつの送信アンテナが設けられる。
【００３２】
前記基地局は、前記複数のユーザ端末に対して設けられた複数の送信アンテナのうち１つを基準送信アンテナとし、他の送信アンテナを従属送信アンテナとし、基準送信アンテナと従属送信アンテナそれぞれとの復調パイロットシーケンス従属関係を確立し、各ユーザ端末に、対応の復調パイロットシーケンスの位相回転値における上りリンクスケジューリング成分を、上りリンクスケジューリング命令により通知する。ここで、前記復調パイロットシーケンス従属関係は、前記基準送信アンテナの上りリンクスケジューリング成分と従属送信アンテナそれぞれの上りリンクスケジューリング成分との間で確立される。
【００３３】
前記各ユーザ端末は、基地局から通知された位相回転値における上りリンクスケジューリング成分と、基準送信アンテナの復調パイロットシーケンスの基本シーケンスとに基づいて、該ユーザ端末の復調パイロットシーケンスを算出する。
【００３４】
前記基地局は、数式
【数２４】
2010158020.tif 000026
によって、ｉ番目の送信アンテナの復調パイロットシーケンスの位相回転値における上りリンクスケジューリング成分を決定し、前記ｉ番目の送信アンテナの復調パイロットシーケンスの位相回転値における上りリンクスケジューリング成分を、上りリンクスケジューリング命令により対応のユーザ端末に通知する。
【００３５】
ここで、前記Ｃは定数であり、前記ｎＴは送信アンテナ数であり、前記
【数２５】
2010158020.tif 000027
は基準送信アンテナの復調パイロットシーケンスの位相回転値における上りリンクスケジューリング成分である。
【００３６】
上りリンクの復調パイロットシーケンスを決定する方法は、複数の第１データストリームのうち１つを基準データストリームとし、他の第１データストリームを従属データストリームとし、該基準データストリームに対して復調パイロットシーケンスを設定し、前記基準データストリームと前記従属データストリームそれぞれとの復調パイロットシーケンス従属関係を確立し、基準データストリームの復調パイロットシーケンスおよび前記復調パイロットシーケンス従属関係に基づいて、各従属データストリームの復調パイロットシーケンスを設定し、各第１データストリームおよび該第１データストリームに対して設定された復調パイロットシーケンスをプリコーディングして、１つまたは複数の第２データストリームを得、上りリンクの１つの送信アンテナを介して、各第２データストリームを送信する、ことを含む。
【発明の効果】
【００３７】
上記の解決手段からわかるように、本発明に係る上りリンクの復調パイロットシーケンスを決定する方法、ユーザ端末装置および上りリンクシステムは、復調パイロットシーケンス従属関係に基づいて、複数の送信アンテナの復調パイロットシーケンス（ＤＭＲＳ）を設計するものである。この復調パイロットシーケンス従属関係は、位相回転値の最大距離バインディング（ＭＤＢ）であってよい。該方法、装置およびシステムは、ＳＵ‐ＭＩＭＯ伝送およびＭＵ‐ＭＩＭＯ伝送に適用する。
【００３８】
さらに、本発明では、上りリンクの受信機のチャネル推定方法も改善し、即ち、動的ＣＩＲ保留（ＤＣＩＲ２）を用いて、チャネル推定性能を改善する。そして、リンク性能がチャネル推定の品質に依存するため、該チャネル推定方法は、リンク性能を改善することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の１つの実施例に係る上りリンクシステムに対して復調パイロットシーケンスを提供する方法のフローチャートである。
【図２】本発明に係るＳＵ‐ＭＩＭＯシステムで上りリンクの復調パイロットシーケンスを提供するフローチャートである。
【図３】本発明に係るＭＵ‐ＭＩＭＯシステムで上りリンクの復調パイロットシーケンスを提供するフローチャートである。
【図４】従来技術に係るシングル送信アンテナの復調パイロットシーケンス装置の構成を示す図である。
【図５】本発明の１つの実施例に係るマルチ送信アンテナを有するユーザ端末に設けられる復調パイロットシーケンス装置の構成を示す図である。
【図６】本発明の１つの実施例に係るチャネル推定方法のフローチャートである。
【図７】本発明の１つの実施例に係る基地局に設けられるチャネル推定装置の構成を示す図である。
【図８】図１の復調パイロットシーケンスを提供する方法のシミュレーション性能を示す図である。
【図９】図６のチャネル推定方法のシミュレーション性能を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
本発明の目的、解決手段およびメリットをさらに明確にするために、以下、図面を参照して実施例を挙げながら、本発明をさらに詳しく説明する。
【００４１】
本発明の実施例では、上りリンクシステムは複数の送信アンテナを有する。送信アンテナ数がｎＴ≧２であり、即ち、該上りリンクシステムは、送信アンテナ０、１、…、ｎＴ−１を含むと仮定する。該上りリンクシステムに対して復調パイロットシーケンスを提供する方法は、図１に示すように、以下のステップを含む。
【００４２】
ステップ１０１で、複数の送信アンテナの中から基準送信アンテナおよび従属送信アンテナを決定する。
【００４３】
具体的に、ｎＴ本の送信アンテナのうち１つを基準送信アンテナとして選択し、他のｎＴ−１本の送信アンテナを全て従属送信アンテナとする。例えば、送信アンテナ０を基準送信アンテナとして選択し、送信アンテナ１、…、ｎＴ−１を全て従属送信アンテナとするようにしてよい。
【００４４】
ステップ１０２で、基準送信アンテナの復調パイロットシーケンス（ＤＭＲＳ）を設定する。
【００４５】
具体的に、基準送信アンテナのＤＭＲＳは、従来のＬＴＥプロトコル（例えば、３ＧＰＰ  ＴＳ３６．２１１）で定義されたＤＭＲＳを採用してもよい。その位相回転値のジャンプ方式も従来のプロトコルの規定に従うようにしてよい。
【００４６】
ステップ１０３で、基準送信アンテナと従属送信アンテナとの復調パイロットシーケンス従属関係を確立し、該従属関係と基準送信アンテナの復調パイロットシーケンスとを結び付けて、従属送信アンテナの復調パイロットシーケンスを設定する。
【００４７】
ここで、復調パイロットシーケンス従属関係は、具体的に、復調パイロットシーケンスの位相回転値の最大距離バインディングであってよく、
【数２６】
2010158020.tif 000028
値のスケジューリング従属または他の従属方式であってもよい。
【００４８】
送信アンテナの設定方式によって、上りリンクシステムの構成は、２種類に分けられることができる。１つは、システムの同一の時間周波数リソースが１つのみのユーザ端末で使用可能であり、且つ該ユーザ端末に複数の送信アンテナが設けられるシングルユーザ多入力多出力（ＳＵ‐ＭＩＭＯ）である。もう１つは、システムの同一の時間周波数リソースが複数のユーザ端末で同時に使用可能であり、且つ各ユーザ端末に１本ずつの送信アンテナが設けられるマルチユーザ多入力多出力（ＭＵ‐ＭＩＭＯ）である。ここからわかるように、ＳＵ‐ＭＩＭＯとＭＵ‐ＭＩＭＯの共通点は、複数の送信アンテナが同一の時間周波数リソースを共用することである。
【００４９】
ＳＵ‐ＭＩＭＯ伝送システムで上りリンクの復調パイロットシーケンスを実現するプロセスは、図２に示すように、具体的に以下のステップを含む。
【００５０】
ステップ２０１で、あるユーザ端末のｎＴ本の送信アンテナのうち１つを基準送信アンテナとし、他のｎＴ−１本を従属送信アンテナとする。
【００５１】
ステップ２０２で、従来のＬＴＥプロトコルの定義に基づいて、基準送信アンテナのパイロットシーケンスを決定する。
【００５２】
例えば、数式１によって基準送信アンテナのパイロットシーケンスを得るようにしてよい。説明すべきところとして、基準送信アンテナがシングル送信アンテナと同じ復調パイロットシーケンスを用いることにより、マルチ送信アンテナを有する上りリンクシステムでは、従来のＬＴＥプロトコルとの後方互換性を保持することができる。
【００５３】
ステップ２０３で、ｎＴ−１本の従属送信アンテナ（即ち、送信アンテナ１，…，ｎＴ−１）の復調パイロットシーケンスの位相回転値と、基準送信アンテナの復調パイロットシーケンスの位相回転値とをバインディングして、基準送信アンテナと同じ基本シーケンスを用いて、各従属送信アンテナのパイロットシーケンスを生成する。
【００５４】
具体的に、各従属送信アンテナの位相回転値の選択について、基準送信アンテナとの間で一定の従属関係を満たす必要がある。例えば、数式４と５で提供された最大距離バインディング（ＭＤＢ）によって、該従属関係を決定する。数式４と５を最大距離バインディング従属条件と呼ぶ。
【００５５】
【数２７】
2010158020.tif 000029
【００５６】
【数２８】
2010158020.tif 000030
数式４において、α０は基準送信アンテナの復調パイロットシーケンスの位相回転値であり、該α０の値は時間の変化に伴いジャンプする。このようなジャンプ方式は、従来のＬＴＥプロトコルにおけるシングル送信アンテナの復調パイロットシーケンスのジャンプ方式と同じであるため、ここで説明を省略する。Ｃは定数であり、従来のＬＴＥプロトコルのＰＵＳＣＨにとって、Ｃ＝１２である。
【００５７】
ここからわかるように、数式４は、周波数領域の位相回転方式を用いて、異なる送信アンテナのＤＭＲＳを設計し、即ち、異なる送信アンテナの復調パイロットシーケンスに対して、異なる位相回転値を割り当てるものである。原理上、異なる送信アンテナは、同一の時間に異なる復調パイロットシーケンスの位相回転値を選択すれば、同じチャネル推定性能および同じリンク性能を得ることができる。言い換えると、原理上で、チャネル推定プロセスで発生するエネルギー漏洩の問題が考慮されないため、異なる位相回転値での効果は同じになる。しかし、実際のシステムでは、チャネル推定プロセスで発生するエネルギー漏洩の問題を考慮しなければならず、位相回転値の間隔を大きくすることは、送信アンテナ同士間の復調パイロットシーケンスの相互干渉の低減に有利である。つまり、実際のシステムでは、異なる位相回転値をとれば、異なる性能を得るだけでなく、チャネル推定性能およびリンク性能の大幅低下を招くおそれもある。
【００５８】
従って、数式４は、さらに、複数の送信アンテナのＤＭＲＳの位相回転値を常に最大距離でバインディングする。基準送信アンテナの位相回転値を知れば、いかなる従属送信アンテナの位相回転値も知ることができる。基準送信アンテナの復調パイロットシーケンスの位相回転値が一定の方式でジャンプする場合、基準送信アンテナの復調パイロットシーケンスと従属送信アンテナの復調パイロットシーケンスの両者の位相回転値の間に従属関係が存在するため、従属送信アンテナの復調パイロットシーケンスの位相回転値もそれに応じてジャンプする。即ち、従属送信アンテナの復調パイロットシーケンスの位相回転値も、時間変動するものである。そのため、上りリンクシステムの送信アンテナが増加したが、複数の送信アンテナの復調パイロットシーケンスの位相回転値のジャンプをサポートするように、余計なシグナリングオーバーヘッドを増やす必要がない。
【００５９】
ここからわかるように、「最大距離」により、複数の送信アンテナの復調パイロットシーケンス間の相互干渉が最小となることを保証することができ、「バインディング」により、シグナリングオーバーヘッドを低減することができる。さらに、基準送信アンテナの復調パイロットシーケンスは従来のＬＴＥプロトコルに従って定義することができるため、従来のシングルアンテナ送信システムをマルチアンテナ送信システムに拡張する場合、従来のシングル送信アンテナのＤＭＲＳにいかなる変更を加える必要もなく、ＬＴＥとの後方互換性を確保する。
【００６０】
具体的に実現する際、図２に係る方法を拡張することもできる。例えば、ステップ２０２で、基準送信アンテナの復調パイロットシーケンスを任意に設定し、または、従来のＬＴＥプロトコルのジャンプ方式と異なる方式を、基準送信アンテナの復調パイロットシーケンスの位相回転値のジャンプ方式とするようにしてもよい。従属送信アンテナと基準送信アンテナとの復調パイロットシーケンス従属関係を保証することによって、上りリンクシステム全体の復調パイロットシーケンスを決定する。
【００６１】
ＭＵ‐ＭＩＭＯ伝送システムで上りリンクの復調パイロットシーケンスを実現するプロセスは、図３に示すように、具体的に以下のステップを含む。
【００６２】
ステップ３０１で、ｎＴ個のユーザ端末の送信アンテナ（合計ｎＴ本）のうち１つを基準送信アンテナとし、他のｎＴ−１本を従属送信アンテナとする。
【００６３】
説明の便宜上、基準送信アンテナに対応するユーザ端末を基準ユーザ端末と呼ぶ。これに応じて、他のユーザ端末を従属ユーザ端末と呼ぶことができる。
【００６４】
ステップ３０２で、基地局は、複数のユーザ端末（基準ユーザ端末および従属ユーザ端末を含む）の復調パイロットシーケンスの位相回転値における上りリンクスケジューリング成分を算出する。
【００６５】
ステップ３０３で、基地局は、送信アンテナに対応する各ユーザ端末へ、上りリンクスケジューリング命令を送信し、前記ｎＴ個のユーザ端末の上りリンクスケジューリング成分
【数２９】
2010158020.tif 000031
値を設定する。ここで、基地局は、各送信アンテナに対して上りリンクスケジューリング命令をそれぞれ送信し、各上りリンクスケジューリング命令に対応の送信アンテナの復調パオロットシーケンスの位相回転値の上りリンクスケジューリング成分が付けられている。
【００６６】
ステップ３０２において、基地局は、数式６によって、ＭＵ‐ＭＩＭＯ伝送に参加する複数のユーザ端末に対して
【数３０】
2010158020.tif 000032
値を指定する。
【００６７】
【数３１】
2010158020.tif 000033
ここで、
【数３２】
2010158020.tif 000034
は、ＭＵ‐ＭＩＭＯ伝送に参加する基準ユーザ端末（基準送信アンテナに対応）に対するスケジューリング値である。該
【数３３】
2010158020.tif 000035
値は、従来のＬＴＥプロトコルでサポートされたスケジューリング方法に用いられた値と一致するようにしてよい。従来のＬＴＥプロトコルにおいて、
【数３４】
2010158020.tif 000036
の値は、ＤＣＩ  ｆｏｒｍａｔ  ０の位相回転フィールドで指定されるものである。該位相回転フィールドの長さが３ビットであるため、プロトコルでサポートされた位相回転値は、０、２、３、４、６、８、９、１０の合計８種類がある。説明すべきところとして、ＤＣＩ  ｆｏｒｍａｔ  ０は、基地局から送信された、下りリンク制御情報を提供するためのシグナリングである。
【００６８】
従来のＬＴＥプロトコルでサポートされたスケジューリング方法を参照すると、数式６のスケジューリング従属条件を満たす
【数３５】
2010158020.tif 000037
値の設定案として、以下のような２つがある。
【００６９】
案１：  従来のＬＴＥプロトコルにいかなる修正を加えない
２つのユーザのＭＵ‐ＭＩＭＯ伝送は、
【数３６】
2010158020.tif 000038
を満たすべきである。例えば、
【数３７】
2010158020.tif 000039
である場合、
【数３８】
2010158020.tif 000040
となる。
【００７０】
４つのユーザのＭＵ‐ＭＩＭＯ伝送は、
【数３９】
2010158020.tif 000041
を満たすべきである。
【００７１】
案２：  ＤＣＩ  ｆｏｒｍａｔ  ０の位相回転フィールドを４ビットに拡張する
このように、
【数４０】
2010158020.tif 000042
の値は、数式６のスケジューリング従属条件を満たす限り、０から１１まで（合計１２個の値）であってよい。
【００７２】
ここからわかるように、ステップ３０２と３０３では、復調パイロットシーケンスの位相回転値の上りリンクスケジューリング成分
【数４１】
2010158020.tif 000043
だけを調整し、他の２つの成分
【数４２】
2010158020.tif 000044
とｎＰＲＳは、ＭＵ‐ＭＩＭＯ伝送における複数のユーザ端末の区分に役立たない。上りリンクスケジューリング成分
【数４３】
2010158020.tif 000045
を決定して、セルブロードキャスト成分
【数４４】
2010158020.tif 000046
および擬似ランダムシーケンス成分ｎＰＲＳを知った後、数式２と３によって位相回転値を算出することができる。
【００７３】
ステップ３０４で、各ユーザ端末は、基地局で指定されたスケジューリング値に基づいて、自局の復調パイロットシーケンスの位相回転値を決定して、同じ基本シーケンスを用いて、送信アンテナのパイロットシーケンスを生成する。
【００７４】
上りリンクシステムにシングル送信アンテナのみがある場合、ユーザ端末に設けられる復調パイロットシーケンス装置の構成は、図４に示すように、基本シーケンス選択モジュール４０１と、乗算器４０２と、リソースユニットマッピングモジュール４０３と、ＩＦＦＴモジュール４０４と、循環プレフィックス（ＣＰ：Ｃｙｃｌｉｃ  ｐｒｅｆｉｘ）処理モジュール４０５と、を含む。ここで、基本シーケンス選択モジュール４０１により、復調パイロットシーケンスの基本シーケンスとして
【数４５】
2010158020.tif 000047
が決定され、乗算器４０２により、基本シーケンス
【数４６】
2010158020.tif 000048
と位相回転値が付けられているｅｊαｎとを乗算して、パイロットシーケンス
【数４７】
2010158020.tif 000049
を得る。該パイロットシーケンス
【数４８】
2010158020.tif 000050
に対して、リソースユニットマッピングモジュール４０３、ＩＦＦＴモジュール４０４、循環プレフィックス処理モジュール４０５などで一連の処理を行って、得られた信号は、送信アンテナを介して送信される。具体的に、リソースユニットマッピングモジュール４０３は、パイロットシーケンスを適切な時間周波数リソースの位置に置く。循環プレフィックス処理モジュール４０５は、ＩＦＦＴ処理後の信号に対して循環プレフィックスを追加する。
【００７５】
本発明の１つの実施例に係るマルチ送信アンテナを有するＳＵ‐ＭＩＭＯシステムについて、複数の送信アンテナに対して復調パイロットシーケンスを提供する必要があるため、従来の構成と比べて、ユーザ端末に設けられる復調パイロットシーケンス装置の構成が相応に変更される。図５は変更後の復調パイロットシーケンス装置の構成を示す図である。該装置は、基本シーケンス選択モジュール５０１と、復調パイロットシーケンス従属モジュール５０６と、複数の乗算器５０２と、複数のリソースユニットマッピングモジュール５０３と、複数のＩＦＦＴモジュール５０４と、複数の循環プレフィックス処理モジュール５０５と、を含む。ここで、各送信アンテナごとに、乗算器５０２と、リソースユニットマッピングモジュール５０３と、ＩＦＦＴモジュール５０４と、循環プレフィックス処理モジュール５０５との１組の処理モジュールが設けられ、具体的に、図５を参照する。ここで、基本シーケンス選択モジュール５０１、乗算器５０２、リソースユニットマッピングモジュール５０３、ＩＦＦＴモジュール５０４、および循環プレフィックス処理モジュール５０５の機能は、図４に示す対応モジュールの機能に類似している。
【００７６】
復調パイロットシーケンス従属モジュール５０６は、送信アンテナ０、１、…、ｎＴ−１の復調パイロットシーケンスに対して位相回転値を提供する際、この位相回転値が一定の従属関係を満たし、例えば、数式４と５で提供された最大距離バインディング（ＭＤＢ）従属条件に従うように保証する。
【００７７】
また、本発明は、ＭＵ‐ＭＩＭＯ伝送に適用する上りリンクシステムを提供している。該上りリンクシステムは、複数のユーザ端末と、これらユーザ端末を管轄する基地局と、を含む。ここで、各ユーザ端末に１本ずつの送信アンテナが設けられる。
【００７８】
該基地局には、数式６によって上記複数のユーザ端末に対して
【数４９】
2010158020.tif 000051
値を指定するスケジューリング従属モジュールが設定される。上記複数のユーザ端末は、基地局で指定された
【数５０】
2010158020.tif 000052
値を受信した後に、自局の復調パイロットシーケンスの位相回転値を決定して、同じ基本シーケンスを用いて、送信アンテナのパイロットシーケンスを生成する。
【００７９】
上記の方法では、各アンテナに対して１つずつの復調パイロットシーケンス（ＤＭＲＳ）を設定し、これら復調パイロットシーケンス間で従属関係を確立する。つまり、各アンテナを介して送信されたデータストリームに対して、１つずつの復調パイロットシーケンスを設定する。所要する復調パイロットシーケンスの総数は、アンテナ数に等しい。しかしながら、該方法を適切に変形してもよい。即ち、１つまたは複数のアンテナを介してデータストリームを送信する前にプリコーディングし、且つ、プリコーディングする前に、プリコーディングされていない各データストリームに、１つずつの復調パイロットシーケンスを提供する。具体的に、各データストリーム（即ち、プリコーディングされていないデータストリーム）および該データストリームに提供された復調パイロットシーケンスをプリコーディングして、１つまたは複数のプリコーディングされたデータストリームを得、プリコーディングされた各データストリームを、１つのアンテナを介して送信する。従って、所要する復調パイロットシーケンス数は、プリコーディングされていないデータストリームの総数に等しく、アンテナ数より小さい可能性がある。例えば、ＭＵ‐ＭＩＭＯ伝送システムでは、１つのＵＥに２つまたは複数のアンテナが設けられ、且つ、これらアンテナによる伝送を必要とするプリコーディングされていないデータストリームが１つのみある場合、該プリコーディングされていないデータストリームおよびそれに割り当てられた復調パイロットシーケンスをプリコーディングすると、２つまたは複数のプリコーディングされたデータストリームを得る。なお、異なるプリコーディングされていないデータストリームに対応する復調パイロットシーケンス間の従属関係は、上記の数式、例えば数式４〜６によって設定される。ここで、添え字ｉ＝０，１，・・・，ｎＴ−１は、ｉ番目のプリコーディングされていないデータストリームを表し、且つ、ｎＴは、プリコーディングされていないデータストリームの総数である。
【００８０】
さらに、本発明では、マルチ送信アンテナを有する送信機に対して復調パイロットシーケンスを決定する方法を提供する以外に、従来の受信機のチャネル推定方法も改善する。図６は本発明の１つの実施例に係るチャネル推定方法のフローチャートである。
【００８１】
ステップ６０１で、受信された復調パイロットシーケンス信号に対して直並列（Ｓ／Ｐ）変換を行う。
【００８２】
ステップ６０２で、ＮＦＦＴ点の高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を行って、信号を時間領域から周波数領域に変換し、ここで、ＮＦＦＴはＦＦＴのサンプル数である。
【００８３】
ステップ６０３で、異なるユーザのリソースブロック（ＲＢ）割当状況に基づいて、周波数領域において周波数分割多重（ＦＤＭ）方式で、異なるグループの送信アンテナの復調パイロットシーケンス信号を区分する。ここで、同一のグループの送信アンテナは、同じ時間周波数リソースを使用する。
【００８４】
ＭＵ‐ＭＩＭＯ伝送システムにとって、各ユーザ端末が１つの送信アンテナを用いるため、異なるグループの送信アンテナは、即ち異なるグループのユーザ端末に対応する。
【００８５】
簡単なシステムにおいて、１グループのみの送信アンテナを有する可能性がある。つまり、システムにおける全ての時間周波数リソースは、１グループの送信アンテナによって共用される。例えば、システムにおいて複数の送信アンテナを有するユーザが１つだけある場合、全ての時間周波数リソースは、該ユーザの複数の送信アンテナによって共用される。このような場合で、ステップ６０３を実行しなくてもよい。
【００８６】
ステップ６０４で、各グループの送信アンテナのうち、１つの基準送信アンテナが設けられ、各グループの基準送信アンテナのパイロットシーケンスの複素共役を算出し、区分された各グループの送信アンテナの復調パイロットシーケンス信号と対応の複素共役とを乗算する。
【００８７】
ここで、ＭＵ‐ＭＩＭＯの場合、１番目のユーザの使用するアンテナが基準送信アンテナである。ＳＵ‐ＭＩＭＯの場合、１本目の送信アンテナが基準送信アンテナである。
【００８８】
ステップ６０５で、周波数領域でのウインドウイング処理を行う。
【００８９】
実際のシミュレーションでは、周波数領域の窓関数として、Ｂｌａｃｋｍａｎ窓を選択してもよいが、他のタイプの窓関数も適用することができる。有用なチャネル情報が０にされることを避けるために、窓長を、ユーザが使用する周波数帯域幅より大きくすべきである。
【００９０】
ステップ６０６で、ＮＦＦＴ点の逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）を行って、信号を周波数領域から時間領域に変換する。
【００９１】
ステップ６０７で、各時間領域信号に対してチャネルインパルス応答領域を設定する。
【００９２】
具体的に、動的インパルス応答保留（ＤＣＩＲ２，Ｄｙｎａｍｉｃ  ＣＩＲ  Ｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎ）の方法を用いて、チャネルインパルス応答領域を設定するようにしてよい。ここからわかるように、時間領域信号が離散であるため、該ステップで保留されるものは、後続のチャネル周波数領域応答（ＣＦＲ）の算出に用いられるチャネルインパルス応答（ＣＩＲ）のサンプル点である。
【００９３】
従来の受信機のチャネル推定アルゴリズムは、通常、離散フーリエ変換（ＤＦＴ）に基づいて、時間領域で循環プレフィックス（ＣＰ）範囲内にあるチャネルインパルス応答（ＣＩＲ）サンプル値を保留する（例えば、３ＧＰＰのＲ１‐０６２６４２提案を参照）ことにより、有用な信号を保留して、雑音および干渉を抑制する目的を達する。しかし、従来のアルゴリズムでは、実際のシステムの上りリンクにおいて、リソースブロック（ＲＢ）割当によりチャネル推定プロセスでＣＩＲエネルギー漏洩の問題が発生することが無視される。このため、特に、ＵＥの割り当てられたＲＢ数が比較的に少ない場合、従来のアルゴリズムの性能は大幅に低下する。
【００９４】
従って、本実施例では、ＣＩＲサンプル値を保留する際、
【数５１】
2010158020.tif 000053
を中心点として、ＣＩＲサンプル値を２つの部分に分ける。
【００９５】
（１）  右側部分
境界点は
【数５２】
2010158020.tif 000054
であり、保留されたサンプル数はλ・ＣＰであり、ＣＰはＳＣ‐ＦＤＭＡシンボルの循環プレフィックス長であり、λは可変パラメータ（０＜λ≦１）であり、その具体的な値を実際のシステムで最適化するようにしてよい。
【００９６】
（２）  左側部分
境界点は
【数５３】
2010158020.tif 000055
であり、保留されたサンプル数はμ・Δであり、ΔはＣＩＲのエネルギー漏洩のメインロープ幅
【数５４】
2010158020.tif 000056
であり、μは可変パラメータ
【数５５】
2010158020.tif 000057
であり、その具体的な値を実際のシステムで最適化するようにしてよい。実現を簡略化するために、
【数５６】
2010158020.tif 000058
を定義することにより、左側部分の変数がμ´のみとなるようにしてよい。
【００９７】
λとμ´について、前者は主に雑音とマルチパス遅延によって決まり、後者は主に雑音とＲＢ＃によって決まる。実験からわかるように、実際のシステムはλとμ´の選択にあまり敏感ではない。つまり、この２つの変数の値は一定の範囲を満たすだけでよく、微細な差別はチャネル推定性能およびリンク性能に対して大きく影響しない。
【００９８】
具体的に実現する際、右側部分のλ・ＣＰ個のサンプル点のみを保留する（即ち、μ＝０）ようにしてよい。または、右側部分のサンプル数をＣＰに固定し（即ち、λ＝１）、左側部分のサンプル数のみに対して調整を行うようにしてもよい。
【００９９】
ステップ６０８で、送信アンテナの復調パイロットシーケンスの位相回転値の異なりによって、該グループ内の異なる送信アンテナのチャネルインパルス応答を区分して、数式
【数５７】
2010158020.tif 000059
によって、対応の送信アンテナのチャネルインパルス応答の中心点に対して循環シフトを実行する。
【０１００】
ＭＵ‐ＭＩＭＯの場合、異なるユーザ端末の送信アンテナの復調パイロットシーケンスの位相回転値によって、異なるユーザ端末のＣＩＲを区分する。ＳＵ‐ＭＩＭＯの場合、異なる送信アンテナの復調パイロットシーケンスの位相回転値によって、異なる送信アンテナのＣＩＲを区分する。
【０１０１】
ステップ６０９で、各送信アンテナの保留されたチャネルインパルス応答に対して、ＮＦＦＴ点のＦＦＴを行って、時間領域から周波数領域に変換する。
【０１０２】
ステップ６１０で、周波数領域でのデウインドウイング処理を行う。
【０１０３】
ここまで、チャネル推定プロセスを終了する。
【０１０４】
説明すべきところとして、ステップ６０２〜６１０はチャネル推定の主要なプロセスである。ここで、ステップ６０５およびステップ６１０の周波数領域でのウインドウイング処理およびデウインドウイング処理を実行しなくてもよく、チャネル推定の完全性に影響しない。このようなチャネル推定方法は、ＬＴＥおよびＬＴＥ‐Ａシステムの上りリンクにも適用する。もちろん、このようなチャネル推定方法は、ＯＦＤＭＡまたはＳＣ‐ＦＤＭＡに基づき、且つ周波数領域ブロック状（位相偏移）パイロットを用いた他のシステムにも適用する。
【０１０５】
また、このようなチャネル推定方法は、図１に示す復調パイロットシーケンスを提供する方法とあわせて使用するようにしてもよく、独立に使用するようにしてもよい。ここで、チャネル推定方法は基地局側で使用され、復調パイロットシーケンスを提供する方法はユーザ側で使用される。
【０１０６】
これに応じて、図７は、本発明の１つの実施例に係る基地局に設けられるチャネル推定装置の構成を示す図である。チャネル推定装置７２は、直並列変換モジュール７０１に接続される第１ＦＦＴモジュール７０２と、送信アンテナグループ区分モジュール７０３と、乗算器７０４と、ＩＦＦＴモジュール７０６と、動的ＣＩＲ保留モジュール７０７と、送信アンテナ信号区分モジュール７０８と、ＭＩＭＯ検出モジュール７１１に接続される第２ＦＦＴモジュール７０９と、を含む。ここで、各モジュールは、図６に示す各対応ステップを実現するものであり、例えば、第１ＦＦＴモジュール７０２はステップ６０２を実現する。具体的に実現する際、基地局には、各受信アンテナごとに、図７に示すようなチャネル推定装置７２を設けるようにしてよい。
【０１０７】
チャネル推定装置７２において、送信アンテナグループ区分モジュール７０３は、異なるグループの送信アンテナの信号を区分する。例えば、本実施例では、送信アンテナが合計Ｎグループに分けられるため、送信アンテナグループ区分モジュール７０３はそれをグループ１、…、グループＮに区分する。
【０１０８】
各グループごとの送信アンテナに対応する受信信号に対して、乗算器７０４が設けられる。該乗算器７０４は、該グループの基準送信アンテナのパイロットシーケンスの複素共役と、該グループの送信アンテナの復調パイロットシーケンス受信信号とを乗算する。前記基準送信アンテナのパイロットシーケンスの複素共役は、予め基地局内に記憶されておき、または、予め基地局で算出されておく。
【０１０９】
動的ＣＩＲ保留モジュール７０７は、後続のチャネル周波数領域応答の算出のために、チャネルインパルス応答領域を設定し、チャネルインパルス応答のサンプル点を決定して、対応のサンプル値を得る。具体的に実現する際、動的ＣＩＲ保留モジュール７０７は、まず、サンプルの中心点
【数５８】
2010158020.tif 000060
を決定する。その後、該中心点の右側に対してλ・ＣＰ個のサンプル点を選択する。つまり、
【数５９】
2010158020.tif 000061
までのサンプル値を選択するようにしてよい。または、
【数６０】
2010158020.tif 000062
までのサンプル値を選択し、即ち、
【数６１】
2010158020.tif 000063
をサンプル値の開始点とするようにしてもよい。この時、合計μ・Δ個のサンプル点が中心点
【数６２】
2010158020.tif 000064
の左側部分に位置する。
【０１１０】
送信アンテナ信号区分モジュール７０８は、各グループ内の異なる送信アンテナの信号を区分し、異なる送信アンテナに対応するチャネルインパルス応答を取得する。例えば、本実施例では、グループ１に合計Ｍ個の送信アンテナがあり、送信アンテナ信号区分モジュール７０８によって、循環シフト値に基づく信号区分と取得とを含む処理が行われた後、グループ１の信号は、Ｍチャネルに分けられ、各チャネルが１つずつの送信アンテナに対応する。
【０１１１】
さらに、該チャネル推定装置７２は、周波数領域ウインドウイングモジュール７０５と、周波数領域デウインドウイングモジュール７１０と、を含むようにしてよい。ここで、周波数領域ウインドウイングモジュール７０５は、乗算器７０４およびＩＦＦＴモジュール７０６とそれぞれ接続される。周波数領域デウインドウイングモジュール７１０は、第２ＦＦＴモジュール７０９およびＭＩＭＯ検出モジュール７１１とそれぞれ接続される。
【０１１２】
説明すべきところとして、各グループごとの送信アンテナに対応する受信信号に対して、基地局には対応の処理ユニットが設けられる。該処理ユニットは、乗算器７０４と、ＩＦＦＴモジュール７０６と、動的ＣＩＲ保留モジュール７０７と、送信アンテナ信号区分モジュール７０８と、第２ＦＦＴモジュール７０９と、を含む。該処理ユニットは、さらに、周波数領域ウインドウイングモジュール７０５と、周波数領域デウインドウイングモジュール７１０と、を含むようにしてよい。例えば、グループ１の信号とグループＮの信号（図７を参照）とに対して、異なる処理ユニットが設けられる。ここで、図７にはグループ１の信号に対応する処理ユニットのみが示されるが、グループＮの信号に対応する処理ユニットが図７に示されていない。しかし、グループＮの信号に対応する処理ユニットは、グループ１の信号に対応する処理ユニットに類似する、ということが理解できる。
【０１１３】
復調パイロットシーケンスの設計がチャネル推定を最終的な目的とするため、図６に示すチャネル推定方法を用いて、表１に示すシミュレーションパラメータに従ってチャネル推定を行うと、図１で決定された復調パイロットシーケンスの性能を検証することができる。
【０１１４】
【表１】
2010158020.tif 000065
【０１１５】
ここで、図８（ａ）は、ＭＩＭＯ配置が２＊２であるとき、復調パイロットシーケンスの位相回転が最大距離バインディングとランダムとの２つの方式を用いる場合のブロック誤り率（ＢＬＥＲ）の比較である。図８（ａ）では、最大距離バインディングとランダムとの２つの方式は、リソースブロック数（ＲＢ＃）の値の異なりによって、それぞれ３つの性能曲線がある。ここでのランダム方式とは、復調パイロットシーケンスの位相回転値が、可能な任意の値を取ることができ、且つ異なる送信アンテナが、異なる位相回転値を取る、ことを言う。ここからわかるように、最大距離バインディング方式のＢＬＥＲがランダム方式のＢＬＥＲより小さい。特に、ＲＢ＃が比較的に小さい（例えば、ＲＢ＃＝１）場合、最大距離バインディング方式の性能優位はさらに明らかである。
【０１１６】
図８（ｂ）は、ＭＩＭＯ配置が４＊４であるときのシミュレーション結果である。該図から同様に、最大距離バインディング方式の性能がランダム方式の性能より優れていることがわかる。
【０１１７】
説明すべきところとして、図８（ａ）および（ｂ）において、受信機のチャネル推定アルゴリズムはいずれも周波数領域窓を加えないＤＣＩＲ２方法である。ＲＢ＃が小さいほど、ＭＤＢの性能利得が大きくなるのは明らかである。
【０１１８】
図９（ａ）および（ｂ）において、ＭＩＭＯ配置が２＊２であるシステムと、ＭＩＭＯ配置が４＊４であるシステムとの異なるチャネル推定方法を用いるときのＢＬＥＲ性能をそれぞれ比較する。この時、送信機の復調パイロットシーケンスの位相回転値の選択は、ＭＤＢを満たす。従来の循環プレフィックス（ＣＰＲ）を保留するチャネル推定方法と比べて、ＤＣＩＲ２は、リンク性能を明らかに改善でき、周波数領域でのウインドウイングおよびデウインドウイング処理を組み合わせると、性能をさらに向上させることができ（複雑度の増加を代価として）、そして、ＲＢ＃が小さいほど、リンク性能への改善が明らかになる。本願のシミュレーションでは、周波数領域窓関数として、Ｂｌａｃｋｍａｎ窓が選択される。ユーザの使用する周波数帯域幅がＲＢ＃＊１２であるため、窓長は１．１＊ＲＢ＃＊１２と選択される。
【０１１９】
説明すべきところとして、λとμ´の値は一定の範囲を満たすだけでよく、微細な差別はチャネル推定性能およびリンク性能に対して大きく影響しない。このため、本願のシミュレーションでは、ただＲＢ＃によってλとμ´の値を簡単に２つの場合に分ける。ＲＢ＃＝１、２である場合、λとμ´の値はそれぞれ１と０．６であり、ＲＢ＃＞２である場合、λとμ´の値はそれぞれ０．５と０．２である。もちろん、異なるチャネル条件およびシステムパラメータの場合で、λとμ´の値が変化する。そのため、異なるＲＢ＃に対して、λとμ´をそれぞれ最適化すると、より優れた性能を得ることができる。
【０１２０】
上記の実施例からわかるように、本発明に係る方法、装置、およびシステムでは、異なる送信アンテナの復調パイロットシーケンスに対して同一の時間に異なる位相回転値を選択し、これら位相回転値は一定の復調パイロットシーケンス従属関係を満たし、各送信アンテナの復調パイロットシーケンスは、異なる時間に異なる位相回転値を選択することができる。その後、基本シーケンスおよび決定された復調パイロットシーケンスの位相回転値に基づいて、各送信アンテナのパイロットシーケンスを生成する。これにより、マルチ送信アンテナの復調パイロットシーケンスは、よりよい性能を有することができる。
【符号の説明】
【０１２１】
４０１：基本シーケンス選択モジュール
４０２：乗算器
４０３：リソースユニットマッピングモジュール
４０４：ＩＦＦＴモジュール
４０５：循環プレフィックス処理モジュール
５０１：基本シーケンス選択モジュール
５０２：乗算器
５０３：リソースユニットマッピングモジュール
５０４：ＩＦＦＴモジュール
５０５：循環プレフィックス処理モジュール
５０６：復調パイロットシーケンス従属モジュール
７０１：直並列変換モジュール
７０２：第１ＦＦＴモジュール
７０３：送信アンテナグループ区分モジュール
７０４：乗算器
７０５：周波数領域ウインドウイングモジュール
７０６：ＩＦＦＴモジュール
７０７：動的ＣＩＲ保留モジュール
７０８：送信アンテナ信号区分モジュール
７０９：第２ＦＦＴモジュール
７１０：周波数領域デウインドウイングモジュール
７１１：ＭＩＭＯ検出モジュール
７２：チャネル推定装置
【図１】
2010158020.tif 000080
【図２】
2010158020.tif 000081
【図３】
2010158020.tif 000082
【図４】
2010158020.tif 000083
【図５】
2010158020.tif 000084
【図６】
2010158020.tif 000085
【図７】
2010158020.tif 000086
【図８】
2010158020.tif 000087
【図９】
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