(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局が用いる方法であって、前記基地局及び複数の移動端末が無線通信ネットワークに含まれ、前記移動端末が前記基地局とV-MIMO（virtual  multiple  input,  multiple  output）通信で構成されている、方法であって、
前記移動端末のそれぞれによる上りリンクリファレンス信号の送信に応じて、前記移動端末のそれぞれに対応する信号成分の重ね合わせを含んでいる合成信号を受信し、
前記複数の移動端末のそれぞれについて、前記移動端末によって送信されたサウンディングリファレンス信号（SRS）に基づいて、対応する第１のチャネル推定を決定し、
前記複数の移動端末のそれぞれについて、対応する前記上りリンクリファレンス信号及び前記対応する第１のチャネル推定に基づいて、前記対応する信号成分のための初期推定を生成し、
前記複数の移動端末のそれぞれについて、一又は二以上の他の移動端末のための前記初期推定を受信した前記合成信号から除去することによって、前記対応する信号成分のための改善された推定を計算し、
前記複数の移動端末のそれぞれについて、対応する前記改善された推定及び対応する前記上りリンクリファレンス信号に基づいて、対応する第２のチャネル推定を決定することを有する方法。
【請求項２】
それぞれの第２のチャネル推定は、最小二乗推定法を使用して決定される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
それぞれの第２のチャネル推定は、周波数領域で決定される、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記方法は、さらに、前記複数の移動端末のそれぞれについて、
前記対応する第２のチャネル推定及び対応する相関行列に基づいて、対応するチャネル応答を計算し、
前記対応するチャネル応答を使用して、受信したデータ信号を復調し、前記移動端末のための復調された対応するユーザデータ信号を得ることを更に有する、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記複数の移動端末のそれぞれについて、前記復調された対応するユーザデータの第１の誤り検査を実行することを更に有する、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記複数の移動端末について前記復調されたユーザデータに誤りが存在しない場合、
前記複数の移動端末からの前記復調されたユーザデータが有効であることをアサートし、
V-MIMOデータとして前記復調されたユーザデータを処理することを更に有する、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記複数の移動端末のうち１つである第１の移動端末について前記復調されたデータの前記第１の誤り検査が失敗である場合、
前記第１の移動端末以外の移動端末の少なくとも一つに対応する干渉信号を、当該移動端末の少なくとも一つに対応する前記復調されたユーザデータ及び前記チャネル応答を用いて、生成し、
前記受信したデータ信号から干渉信号を除去し、前記第１の移動端末に対応する除去され干渉信号を得て、
前記第１の移動端末に対応する前記除去され干渉信号に基づいて、前記第１の移動端末のユーザデータを再生成することを更に有する、請求項５に記載の方法。
【請求項８】
受信した前記データ信号から干渉信号を除去することは、
(a)前記移動端末の少なくとも一つに対応する前記チャネル応答を、当該移動端末の少なくとも一つと同じ端末に対応する前記復調されたユーザデータで乗算し、
(b)受信した前記データ信号から、ステップ(a)の乗算結果を減算することを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記第１の移動端末のための前記再生成されたユーザデータで第２の誤り検査を実行することを更に有する、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記第２の誤り検査が失敗である場合、次のハイブリッド自動再送要求（HARQ）を伝達することを更に有する、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
無線通信システムで使用される基地局であって、
前記無線通信システムは、前記基地局及び複数の移動端末を含み、
前記基地局は、前記移動端末を無線で通信することができ、前記移動端末は、前記基地局とV-MIMO（virtual  multiple  input  multiple  output）通信で構成されており、
前記基地局は、
前記移動端末のそれぞれによる上りリンクリファレンス信号の送信に応じて、前記移動端末のそれぞれに対応する信号成分の重ね合わせを含んでいる合成信号を受信し、
前記複数の移動端末のそれぞれについて、前記移動端末によって送信されたサウンディングリファレンス信号（SRS）に基づいて、対応する第１のチャネル推定を決定し、
前記複数の移動端末のそれぞれについて、対応する前記上りリンクリファレンス信号及び前記対応する第１のチャネル推定に基づいて、前記対応する信号成分のための初期推定を生成し、
前記複数の移動端末のそれぞれについて、一又は二以上の他の移動端末のための前記初期推定を受信した前記合成信号から除去することによって、前記対応する信号成分のための改善された推定を計算し、
前記複数の移動端末のそれぞれについて、対応する前記改善された推定及び対応する前記上りリンクリファレンス信号に基づいて、対応する第２のチャネル推定を決定するように構成される基地局。
【請求項１２】
前記基地局は、さらに、前記複数の移動端末のそれぞれについて、
前記対応する第２のチャネル推定及び対応する相関行列に基づいて、対応するチャネル応答を計算し、
前記対応するチャネル応答を使用して、受信したデータ信号を復調し、前記移動端末のための復調された対応するユーザデータ信号を得るように更に構成される、請求項１１に記載の基地局。
【請求項１３】
前記基地局は、前記複数の移動端末のそれぞれについて、前記復調された対応するユーザデータの第１の誤り検査を実行するように更に構成される、請求項１２に記載の基地局。
【請求項１４】
前記基地局は、
前記複数の移動端末のうち１つである第１の移動端末について前記復調されたデータの前記第１の誤り検査が失敗である場合、
前記第１の移動端末以外の移動端末の少なくとも一つに対応する干渉信号を、当該移動端末の少なくとも一つに対応する前記復調されたユーザデータ及び前記チャネル応答を用いて、生成し、
前記受信したデータ信号から干渉信号を除去し、前記第１の移動端末に対応する除去され干渉信号を得て、
前記第１の移動端末に対応する前記除去され干渉信号に基づいて、前記第１の移動端末のユーザデータを再生成するように更に構成される、請求項１３に記載の基地局。
【請求項１５】
受信した前記データ信号から干渉信号を除去することは、
(a)前記移動端末の少なくとも一つに対応する前記チャネル応答を、当該移動端末の少なくとも一つと同じ端末に対応する前記復調されたユーザデータで乗算し、
(b)受信した前記データ信号から、ステップ(a)の乗算結果を減算することを含む、請求項１４に記載の基地局。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信に関し、特に仮想MIMO（V-MIMO：virtual  multiple  input,  multiple  output）信号を復調するために使用される無線通信チャネル推定及び干渉除去のための方法及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
高速無線通信の需要は、速いペースで増加している。これは、起動される無線通信端末の純粋な数と、増加する帯域幅の需要とにより主導されている。後者はまた、帯域幅を消費するアプリケーション（例えば、マルチメディアのストリーミング、ウェブブラウジング、GPS機能等）の数の増加により主導されている。無線通信端末の計算能力が増加すると、端末が複雑な帯域幅を消費するアプリケーションを実行する機能も増加する。
【０００３】
セルラネットワークのような無線通信ネットワークは、通信ネットワークで動作する移動端末の間でリソースを共有することにより動作する。共有処理の一部として、割り当てられるチャネル、コード等に関するリソースは、システム内の１つ以上の制御装置により割り当てられる。特定の種類の無線通信ネットワーク（例えば、直交周波数分割多重（OFDM：orthogonal  frequency  division  multiplexed）ネットワーク）は、3GPP（3rd  Generation  Partnership  Project）の例えばLTE（Long  Term  Evolution）、3GPP2の例えばUMB（Ultra-Mobile  Broadband）、及びIEEE802.16のブロードバンド無線標準のような特定の標準のもののように、セルに基づく高速サービスをサポートするために使用される。IEEE802.16標準は、しばしばWiMAXと呼ばれ、あまり一般的ではないが、WirelessMAN又はエアーインタフェース標準（Air  Interface  Standard）と呼ばれる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
OFDM技術は、チャネル化手法を使用し、無線通信チャネルを複数のサブチャネルに分割する。複数のサブチャネルは、同時に複数の移動端末により使用可能である。周辺の基地局及び移動端末が同じ時間及び周波数リソースブロックを使用することができるため、これらのサブチャネル及び従って移動端末は、隣接セル及び他の移動端末から干渉を受ける可能性がある。その結果、スペクトル効率が低減し、これにより、通信スループットと、ネットワークでサポート可能な移動端末の量とを低減する。
【０００５】
この問題は、MIMO（multiple  input,  multiple  output）環境で更に悪化する。MIMO-OFDM（Multiple  Input,  Multiple  Output  Orthogonal  Frequency  Division  Multiplexing）は、無線信号を送信及び受信するために複数のアンテナを使用するOFDM技術である。MIMO-OFDMにより、サービスプロバイダは、移動端末と必ずしも見通し線通信を有する必要がない基地局アンテナを使用して、マルチパスの環境特性を利用する無線ブロードバンドシステムを展開することが可能になる。
【０００６】
MIMOシステムは、小さい部分でデータを受信機に同時に送信するために複数の送信及び受信アンテナを使用する。受信機は、別々のデータ送信を処理し、これらを一緒に元に戻す。この処理は、空間多重と呼ばれ、送信及び受信アンテナの数の小さい方に等しい係数だけデータ送信速度を比例して増大させるために使用可能である。更に、全てのデータは、同じ周波数帯域及び別々の空間シグニチャ（spatial  signatures）で送信されるため、この技術は、スペクトルを非常に効率的に使用する。
【０００７】
MIMO動作は、チャネル行列（N×M）を実装する。Nは送信アンテナの数であり、Mは受信アンテナの数であり、全体として無線通信チャネルの符号化及び変調行列を定義する。行列の各列の相関が小さいほど、（複数アンテナの結果として）各チャネルで小さい干渉を受ける。完全に無相関の構成が存在する場合（すなわち、列の間の内積がゼロである場合）、チャネルは相互に直交していると考えられる。直交性は、最も少ないアンテナ対アンテナの干渉を提供し、これにより、高い処理後の信号対干渉及び雑音比（PP-SINR：post-processing  signal  to  interference  and  noise  ratio）のため、チャネル容量及びデータレートを最大化する。PP-SINRは、MIMO復号段階の後のSINRである。
【０００８】
マルチユーザMIMO（MU-MIMO：Multi-User  MIMO）とも呼ばれる仮想MIMO（V-MIMO）は、それぞれ１つ以上のアンテナを有する複数の同時に送信する移動端末を使用することにより、前述のMIMO技術を実装する。サービス提供基地局は、複数のアンテナを含む。基地局は、単一の移動端末が複数のアンテナを有する通常のMIMOのように、仮想MIMO動作を扱うことができ、複数の同時に送信する移動端末からの送信を分離及び復号することができるが、前述のような移動端末間のチャネル相関は、移動端末間干渉のため、チャネル容量の損失を生じる。
【０００９】
無線通信チャネルは、干渉及び歪みを受けるためチャネルの特定の特性を推定するための技術が開発されており、これにより、受信機（例えば基地局）が受信データを復号するときに、これらの特性を考慮できる。例えば、マルチパス歪み及びフェージングは、送信された無線信号の振幅及び位相を変化し得る。その結果、無線通信チャネルが正確に推定されない場合、復号されたデータは不適切に復号される可能性がある。例えば、16QAM又は64QAM（quadrature  amplitude  modulation）信号は、複数のビットを変調する。これらのビットの復号は、変調コンステレーション（modulation  constellation）に適用される受信信号の振幅及び位相に基づく。送信信号の振幅及び／又は位相が、受信機により受信された時間により変化する場合、コンステレーションへのマッピングは誤ることになり、不適切な復号を生じる。チャネルが受信機により推定可能である場合、振幅及び位相の変化は、マッピング及び復号処理中に受信機により考慮可能である。
【００１０】
この問題は、V-MIMO環境では更に複雑になる。V-MIMOは、空間多重に依存する。適切に信号を回復するために、受信機はまた、信号を逆相関（decorrelate）して干渉を除去しなければならない。これらのタスクは、通常では時間領域で行われている。２つ以上又は４つ以上の移動端末がV-MIMO構成の一部になる場合、これらのタスクは、非常に処理及び時間集約的である。その結果、全てを実装可能である場合であっても、受信機での装置のコストが過大になる。
【００１１】
また、最小二乗法アルゴリズムに基づくチャネル推定技術が知られているが、これらの技術は、２つ以上の移動端末の信号が一式のリソースブロックに重ねられる場合のようなV-MIMOの実装には不十分である。既知の最小平均二乗誤差（MMSE：minimum  mean  square  error）技術の使用であっても、V-MIMOの用途には不十分である。
【００１２】
従って、必要なものは、LTEネットワークの基地局の上りリンク受信機のようなV-MIMO環境で使用可能である、無線通信チャネルを推定して干渉を除去するための、コスト効率が良く処理効率が良いシステム及び方法である。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、有利には、V-MIMO（virtual  multiple  input,  multiple  output）無線通信ネットワークで（移動端末から基地局への）上りリンクデータを復調する方法及びシステムを提供する。リファレンスシンボル信号は、V-MIMOセッションに参加する他の移動端末又は基地局からの干渉を除去するために推定を使用することにより、複数の移動端末又は基地局の送信の間で無線チャネル及び相互干渉を推定するために使用される。これらの推定は、上りリンクユーザ（すなわち、移動装置）のデータ信号を復調するために使用される。誤り（例えば、CRC）検査は、復調されたユーザデータで実行される。移動端末の１つからの誤り検査が失敗し、他の移動端末からの誤り検査が成功した場合（有効なユーザデータを生じた場合）、成功した移動端末からの正確に復調されたデータは、失敗した移動端末のデータ信号からの干渉を除去するために使用される。ユーザデータ信号は、除去後及び誤りの再検査後に再生成される。
【００１４】
一態様によれば、本発明は、基地局とV-MIMO（virtual  multiple  input,  multiple  output）通信で構成された複数の移動端末を有する無線通信ネットワークにおける無線通信方法を提供する。留意すべき点として、V-MIMOという用語が本発明を説明するためにここで使用されるが、この用語は、決して本発明を限定することを意図するのではなく、ここで使用される用語は、マルチユーザMIMO（MU-MIMO：multi-user  MIMO）及び協調MIMO（cooperative  MIMO）と交換可能であることがわかる。上りリンクリファレンス信号は、複数の移動端末のそれぞれから受信される。第１のリファレンス信号チャネル推定は、対応する受信リファレンス信号に基づいて、複数の移動端末のそれぞれについて決定される。干渉除去された推定は、対応する第１のリファレンス信号チャネル推定を使用して複数の移動端末のそれぞれについて受信される。対応する第２のリファレンス信号チャネル推定は、対応する干渉除去された推定に基づいて、複数の移動端末のそれぞれについて決定される。
【００１５】
他の態様によれば、本発明は、無線通信システムで使用される基地局を提供し、基地局は、基地局とV-MIMO（virtual  multiple  input  multiple  output）通信で構成された複数の移動端末と無線通信に関与することができる。基地局は、複数の移動端末のそれぞれから上りリンクリファレンス信号を受信し、対応する受信リファレンス信号に基づいて、複数の移動端末のそれぞれについて第１のリファレンス信号チャネル推定を決定し、対応する第１のリファレンス信号チャネル推定を使用して複数の移動端末のそれぞれについて干渉除去された推定を決定し、対応する干渉除去された推定に基づいて、複数の移動端末のそれぞれについて対応する第２のリファレンス信号チャネル推定を決定する。
【００１６】
更に他の態様によれば、本発明は、無線通信ネットワークにおける無線通信のための方法のシステムを提供する。無線通信ネットワークは、基地局とV-MIMO（virtual  multiple  input,  multiple  output）通信で構成された第１の移動端末と第２の移動端末とを有する。第１の移動端末に対応する第１の無線通信上りリンクチャネルが推定される。推定は、第１の受信端末から受信した第１のリファレンスシンボル信号に基づき、第２の移動端末から受信した第２のリファレンスシンボルに基づく。第２のリファレンスシンボル信号は、第１のリファレンスシンボル信号から、第２の移動端末から受信した第３のリファレンスシンボル信号の干渉を推定及び除去するために使用される。第２の移動端末に対応する第２の無線通信上りリンクチャネルが推定される。第２の無線通信上りリンクチャネルの推定は、第２の移動端末から受信した第３のリファレンスシンボル信号に基づき、第１の移動端末から受信した第４のリファレンス信号に基づく第１の移動端末から受信した第１のリファレンスシンボル信号による干渉の除去に基づく。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の原理に従って構成されたシステムの実施例の図
【図２】本発明の原理に従って構成された例示的な基地局のブロック図
【図３】本発明の原理に従って構成された例示的な移動端末のブロック図
【図４】本発明の原理に従って構成された例示的なOFDMアーキテクチャのブロック図
【図５】本発明の原理による受信信号処理のフローのブロック図
【図６】利用可能なサブキャリアの間でのパイロットシンボルの例示的な分散の図
【図７】本発明の例示的なチャネル推定処理のブロック図
【図８Ａ】本発明の例示的な上りリンクデータ復調及び干渉除去処理のフローチャート
【図８Ｂ】本発明の例示的な上りリンクデータ復調及び干渉除去処理のフローチャート
【図９】図８Ａ及び８Ｂの再生成及び第１の移動端末から第２の移動端末への干渉除去処理を詳細に示すフローチャート
【図１０】図８Ａ及び８Ｂの再生成及び第２の移動端末から第１の移動端末への干渉除去処理を詳細に示すフローチャート
【図１１】複数の例示的な無線上りリンク通信処理の信号対雑音比に対するシンボル誤り率のグラフ
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の更に完全な理解及び付随する利点及び特徴は、添付図面と共に検討されたときに以下の詳細な説明を参照することにより、容易に理解できる。
【００１９】
まず、3GPP（3rd  Generation  Partnership  Project）の展開（例えば、LTE（Long  Term  Evolution）標準等）に従って動作する無線ネットワークに関して特定の実施例を説明するが、本発明はこの点に限定されず、WiMAX（IEEE802.16）及びUMB（Ultra-Mobile  Broadband）等を含み、他の直交周波数分割多重（OFDM：orthogonal  frequency  division  multiplexing）に基づくシステムに従って動作するものを含む他のブロードバンドネットワークにも適用可能である。同様に、本発明は、単にOFDMに基づくシステムに限定されず、他のシステム技術（例えば、符号分割多重アクセス（CDMA：code  division  multiple  access）、シングルキャリア周波数分割多重アクセス（SC-FDMA：single  carrier  frequency  division  multiple  access）等）に従っても実装可能である。
【００２０】
本発明による詳細な例示的な実施例を説明する前に、この実施例は、主に、LTE上りリンク受信機等におけるV-MIMO（virtual  multiple  input,  multiple  output）復調用の無線通信チャネル推定及び干渉除去を改善することに関するシステム構成要素及び処理ステップの組み合わせにある点に留意すべきである。
【００２１】
従って、システム及び方法の構成要素は、必要に応じて図面の通常のシンボルにより表されており、ここに記載の利益を有する当業者により容易に明らかになる詳細で記載をあいまいにしないように、本発明の実施例を理解するのに関係する特定の詳細のみを示している。
【００２２】
ここで用いられる“第１”及び“第２”、“上”及び“下”等の関係語は、必ずしもこのようなエンティティ又は要素間での物理的又は論理的関係又は順序を要求又は暗示するものではなく、単に或るエンティティ又は要素を他のエンティティ又は要素から区別するために使用され得る。
【００２３】
同様の参照符号が同様の要素を示す図面を参照する。図１には、本発明の原理に従って構成されたシステムが示されており、概して“6”で示されている。システム6は、１つ以上の基地局8（LTEシステムではeNodeBとして知られる）と、１つ以上の移動端末10（図１では移動端末10a及び10bとして示す）とを含む。留意すべき点として、ここでは“基地局”という用語が使用されるが、これらの装置は、LTE環境では“eNodeB”装置として呼ばれることが分かる。従って、ここでの“基地局”という用語の使用は、本発明を特定の技術的実装に限定することを意図しない。むしろ、“基地局”という用語は、理解を容易にするために使用されており、本発明に関して“eNodeB”という用語と交換可能であることを意図する。図示しないが、移動端末10は、１つ以上の中継ノード（relay  node）を介して基地局8と通信してもよい。基地局8は、相互に通信し、キャリアネットワーク12を介してインターネット（図示せず）のような外部ネットワークと通信する。基地局8は、直接的に又は１つ以上の中継ノードを介して、移動端末10との無線通信に関与する。同様に、移動端末10は、直接的に又は１つ以上の中継ノードを介して、基地局8との無線通信に関与する。
【００２４】
基地局8は、移動端末10と無線通信するように構成された如何なる基地局でもよい。基地局8は、本発明に従ってV-MIMO上りリンクチャネル推定及び干渉除去をサポートするように、ここに記載した機能を実装するために使用されるハードウェア及びソフトウェアを含む。基地局8は、ここに記載の機能を実装するために必要に応じて、中央処理装置と、送信機と、受信機と、I/O装置と、揮発性及び不揮発性メモリのような記憶装置とを含む。以下に、基地局8について更に詳細に説明する。
【００２５】
一実施例によれば、移動端末10は、移動電話、無線データ端末及び同様の装置を含み、これらに限定されない広範囲のポータブル電子装置を含んでもよい。広範囲のポータブル電子装置は、LTE、AMPS（advanced  mobile  phone  system）、時分割多重アクセス（TDMA：time  division  multiple  access）、CDMA、GSM（global  system  for  mobile  communications）、GPRS（general  packet  radio  service）、EV-DO又は1xEV-DO（1x  evolution-data  optimized）、及びUTMS（universal  mobile  telecommunications  system）のような様々な通信技術を使用する。移動端末10はまた、基地局8と無線V-MIMO通信に関与するために使用される機能をサポートするのに適したハードウェア及びソフトウェアを含む。このようなハードウェアは、受信機、送信機、中央処理装置、揮発性及び不揮発性メモリの形式の記憶装置、入力／出力装置等を含んでもよい。
【００２６】
中継ノード（図示せず）は、上りリンクにおいて（移動端末10から基地局8へ）及び／又は下りリンクにおいて（基地局8から移動端末10へ）移動端末10と基地局8との間の無線通信を容易にするために任意選択で使用される。本発明の原理に従って構成された中継ノードは、中央処理装置、揮発性及び／又は揮発性メモリの形式の記憶装置、送信機、受信機、入力／出力装置等を含む。中継ノードはまた、ここに記載のMAC制御機能を実装するソフトウェアを含む。留意すべき点として、図１に示す構成は、実際に一般的なものであり、本発明の原理に従って構成された他の特定の通信の実施例も考えられる。
【００２７】
図示しないが、システム6は、対応する基地局（BS：base  station）8によりサービス提供される複数のセル内での無線通信を制御する基地局コントローラ（BSC：base  station  controller）を含んでもよい。LTE及びWiMAXのようないくつかの実装は、BSCを利用しないことがわかる。一般的に、各基地局8は、移動端末10とのV-MIMO  OFDMを使用した通信を容易にする。移動端末10は、対応する基地局に関連するセル14の地理的範囲内にあるものとして示されている。基地局8に対する移動端末10の移動は、人工の障害物（ビル及び他の構造物）等により生じるマルチパス歪み、地形変化、反射及び／又は干渉の結果として、チャネル状況のかなりの変動を生じ得る。
【００２８】
複数の移動端末10は、V-MIMOグループ16を形成するように論理的に一緒にグループ化されてもよい。留意すべき点として、図１は、V-MIMOグループ16を形成するためにグループ化された２つの移動端末10を示しているが、本発明は、このような点に限定されない。２つより多くの移動端末がV-MIMOグループ16に存在し得ることが考えられる。また、移動端末が無線通信の通常のMIMOを使用して動作する１つより多くのアンテナを有し、V-MIMOグループ16の一部として参加してもよいことも考えられる。ダイバーシチチャネルを使用したとしても、直交性に基づくスケジューリングが効果的でないため、移動端末10が相互に干渉する場合、移動端末10は、依然として本発明に従って対になり、MIMO無線通信に関連するマルチユーザ利得を利用してもよい。
【００２９】
図１には、基地局8もまた、V-MIMO動作をサポートするために２つのアンテナ18を含むものとして示されている。本発明はこの点に限定されず、基地局8は、複数の移動端末10をサポートする２つより多くのアンテナ18を含んでもよく、単一のアンテナ18のみを含んでもよいことがわかる。図１は、基地局8の各アンテナ18との無線通信に関与する各移動端末10を示している。以下に詳細に説明するように、基地局8は、本発明に従って以下に詳細に説明する最小平均二乗誤差（MMSE：minimum  mean  square  error）手法を使用して、無線チャネルを推定する受信機ソフトウェア及び／又はハードウェアを含む。基地局8はまた、V-MIMO上りリンクの干渉を除去するソフトウェア及び／又はハードウェアを含む。
【００３０】
好ましい実施例の構造的及び機能的詳細を詳細に説明する前に、本発明の移動端末10及び基地局8のハイレベルな概要が提供される。中継ノードは、必要に応じてここに記載の機能を実行するために、基地局8及び移動端末10に関してここで説明する構造的及び機能的態様を組み込んでもよいことがわかる。
【００３１】
図２を参照すると、本発明の一実施例に従って構成された基地局8が示されている。基地局8は、概して、制御システム20と、ベースバンドプロセッサ22と、送信回路24と、受信回路26と、１つ以上のアンテナ18と、ネットワークインタフェース30とを含む。受信回路26は、移動端末10（図３に示す）により提供される１つ以上の遠隔送信機からの情報を運ぶ無線周波数信号を受信する。好ましくは、低雑音増幅器及びフィルタ（図示せず）は、処理のために信号から帯域外干渉を増幅して除去するように協調する。ダウンコンバート及びデジタル化回路（図示せず）は、フィルタリングされた受信信号を中間又はベースバンド周波数信号にダウンコンバートする。中間又はベースバンド周波数信号は、１つ以上のデジタルストリームにデジタル化される。
【００３２】
ベースバンドプロセッサ22は、デジタル化された受信信号を処理し、受信信号で伝達された情報又はデータビットを抽出する。典型的には、この処理は、復調、復号及び誤り訂正動作を有する。従って、ベースバンドプロセッサ22は、一般的に１つ以上のデジタル信号プロセッサ（DSP：digital  signal  processor）又は特定用途向け集積回路（ASIC：application-specific  integrated  circuit）で実装される。受信情報は、ネットワークインタフェース30を介して有線又は無線ネットワークを通じて送信され、又は基地局8によりサービス提供される他の移動端末10に送信される。
【００３３】
送信側では、ベースバンドプロセッサ22は、デジタル化されたデータを受信し、送信のためにデータを符号化する。デジタル化されたデータは、制御システム20の制御のもとでネットワークインタフェース30からの音声、データ又は制御情報を表してもよい。符号化されたデータは、送信回路24に出力される。送信回路24において、所望の送信周波数を有するキャリア信号により変調される。電力増幅器（図示せず）は、変調されたキャリア信号を送信に適したレベルに増幅し、マッチングネットワーク（matching  network）（図示せず）を通じて変調されたキャリア信号をアンテナ18に配信する。変調及び処理の詳細は、以下に詳細に説明する。
【００３４】
図３を参照すると、本発明の一実施例に従って構成された移動端末10が示されている。基地局8と同様に、本発明の原理に従って構成された移動端末10は、制御システム32と、ベースバンドプロセッサ34と、送信回路36と、受信回路38と、１つ以上のアンテナ40と、ユーザインタフェース回路42とを含む。受信回路38は、１対状の基地局8からの情報を運ぶ無線周波数信号を受信する。好ましくは、低雑音増幅器及びフィルタ（図示せず）は、処理のために信号から帯域外干渉を増幅して除去するように協調する。ダウンコンバート及びデジタル化回路（図示せず）は、フィルタリングされた受信信号を中間又はベースバンド周波数信号にダウンコンバートする。中間又はベースバンド周波数信号は、１つ以上のデジタルストリームにデジタル化される。
【００３５】
ベースバンドプロセッサ34は、デジタル化された受信信号を処理し、受信信号で伝達された情報又はデータビットを抽出する。典型的には、この処理は、以下に詳細に説明するように、復調、復号及び誤り訂正動作を有する。ベースバンドプロセッサ34は、一般的に１つ以上のデジタル信号プロセッサ（DSP：digital  signal  processor）及び特定用途向け集積回路（ASIC：application-specific  integrated  circuit）で実装される。
【００３６】
送信側では、ベースバンドプロセッサ34は、デジタル化されたデータを受信する。デジタル化されたデータは、制御システム32からの音声、データ又は制御情報を表してもよい。ベースバンドプロセッサ34は、送信のためにデータを符号化する。符号化されたデータは、送信回路36に出力される。送信回路36において、所望の送信周波数を有するキャリア信号を変調するために使用される。電力増幅器（図示せず）は、変調されたキャリア信号を送信に適したレベルに増幅し、マッチングネットワーク（matching  network）（図示せず）を通じて変調されたキャリア信号をアンテナ40に配信する。当業者に利用可能な様々な変調及び処理技術が本発明に適用可能である。  
OFDM変調では、送信帯域は複数の直交搬送波に分割される。各搬送波は、送信されるデジタルデータに従って変調される。OFDMは送信帯域を複数のキャリアに分割するため、キャリア毎の帯域幅は減少し、キャリア毎の変調時間は増加する。複数のキャリアが並列して送信されるため、デジタルデータ若しくはシンボル又はいずれかの所与のキャリアの送信レートは、単一のキャリアが使用される場合より低い。
【００３７】
OFDM変調は、例えば、送信される情報について逆高速フーリエ変換（IFFT：Inverse  Fast  Fourier  Transform）の性質を通じて実装される。変調について、受信信号での高速フーリエ変換（FFT：Fast  Fourier  Transform）は、送信された情報を回復する用に実行される。実際に、IFFT及びFFTは、それぞれ逆離散フーリエ変換（IDFT：Inverse  Discrete  Fourier  Transform）及び離散フーリエ変換（DFT：Discrete  Fourier  Transform）を実行するデジタル信号処理により提供される。従って、OFDM変調の特徴は、送信チャネル内の複数の帯域について直交搬送波が生成される点にある。変調された信号は、比較的低い送信レートを有し、各帯域内に留まることができるデジタル信号である。個々の搬送波は、デジタル信号により直接的に変調されない。その代わりに、全ての搬送波は、IFFT処理により同時に変調される。
【００３８】
一実施例では、OFDMは、基地局8から移動端末10への下りリンク送信に少なくとも使用される。各基地局8は、n個の送信アンテナ18を備えており、各移動端末10は、合計でm個の１つ以上の受信アンテナ40を備えている。特に、各アンテナは、適切なデュプレクサ又はスイッチを使用して受信及び送信に使用可能であり、簡潔にするためにのみこのようにラベルが付与されている。図１は、n=2且つm=2の場合を示している。
【００３９】
図４を参照して、一実施例による論理OFDM送信アーキテクチャについて説明する。まず、基地局コントローラは、様々な移動端末10に送信されるデータを基地局8に送信する。基地局8は、送信用のデータをスケジューリングするため及びスケジューリングされたデータを送信するための適切な符号化及び変行技術を選択するために、移動端末に関連するチャネル品質インジケータ（CQI：channel  quality  indicator）を使用してもよい。CQIは、移動端末10からの直接的なものでもよく、移動端末10により提供された情報に基づいて基地局8で決定されてもよい。いずれの場合でも、各移動端末10のCQIは、チャネル振幅（又は応答）がOFDM周波数帯域を通じて変化する程度と、送信信号の強度との関数である。
【００４０】
ビットのストリームであるスケジューリングされたデータ44は、データスクランブル化ロジック46を使用してデータに関連するピーク対平均電力比を低減するようにスクランブル化される。スクランブル化されたデータの巡回冗長検査（CRC：cyclic  redundancy  check）は、CRC付加ロジック48を使用して決定され、スクランブル化されたデータに付与される。次に、チャネル符号化ロジック50を使用して、チャネル符号化が実行され、移動端末10での回復及び誤り訂正を容易にするためにデータに冗長性を効果的に付加する。この場合も同様に、特定の移動端末10のチャネル符号化は、CQIに基づく。一実施例では、チャネル符号化ロジック50は、既知のTurbo符号化技術を使用する。符号化されたデータは、符号化に関連するデータ展開を補うために、レートマッチングロジック52により処理される。
【００４１】
ビットインターリーバロジック54は、符号化されたデータのビットを体系的に並び替え、連続的なデータビットのロスを最小化する。結果のデータビットは、マッピングロジック56により、選択されたベースバンド変調に応じて対応するシンボルに体系的にマッピングされる。直交振幅変調（QAM：Quadrature  Amplitude  Modulation）又は四相位相シフトキーイング（QPSK：Quadrature  Phase  Shift  Key）変調が使用されることが好ましい。変調の程度は、特定の移動端末のCQIに基づいて選択されることが好ましい。シンボルは、シンボルインターリーバロジック58を使用して、周波数選択性フェージングにより生じる周期的なデータロスに対する送信信号の耐性を更に増強するために体系的に並び替えられてもよい。
【００４２】
この時点で、ビットのグループは、振幅及び位相コンステレーションの位置を表すシンボルにマッピングされる。空間ダイバーシチが望まれる場合、シンボルのブロックは、時空ブロック符号（STC：space-time  block  code）符号化ロジック60により処理される。STC符号化ロジック60は、送信信号を干渉に対してより耐性のあるようにし、移動端末10で容易に復号できるようにするように、シンボルを変更する。STC符号化ロジック60は、入来するシンボルを処理し、基地局8の送信アンテナ18の数に対応するn個の出力を提供する。制御システム20及び／又はベースバンドプロセッサ22は、STC符号化を制御するためにマッピング制御信号を提供する。この時点で、n個の出力のシンボルが、送信されて移動端末10により回復可能なデータを表すことを仮定する。
【００４３】
この例では、基地局8が２つのアンテナ18（n=2）を有しており、STC符号化ロジック60がシンボルの２つの出力ストリームを提供することを仮定する。従って、STC符号化ロジック60により出力される各シンボルストリームは、理解を容易にするために別々に図示されている対応するIFFTプロセッサ62に送信される。当業者は、このようなデジタル信号処理を提供するために、１つ以上のプロセッサが単独で又はここに記載の他の処理と組み合わせて使用されてもよいことを認識する。同様に、処理機能は、ここに示すものより少ない数のプロセッサに集約されてもよいことが更にわかる。IFFTプロセッサ62は、逆フーリエ変換を提供するために各シンボルで動作することが好ましい。IFFTプロセッサ62の出力は、時間領域でのシンボルを提供する。時間領域のシンボルはフレームにグループ化され、フレームは、プレフィックス挿入ロジック64によりプレフィックスに関連付けられる。結果の信号のそれぞれは、デジタル領域で中間周波数にアップコンバートされ、対応するデジタルアップコンバート（DUC：digital  up-conversion）及びデジタル・アナログ（D/A）変換回路66を介してアナログ信号に変換される。結果の（アナログ）信号は、所望のRF周波数で同時に変調され、増幅され、RF回路68及びアンテナ18を介して送信される。特に、目的の移動端末10により知られているパイロット信号は、サブキャリア間に分散される。以下に詳細に説明するように、移動端末10は、チャネル推定のためにパイロット信号を使用する。
【００４４】
移動端末10による送信信号の受信を示す図５に参照が行われる。移動端末10の各アンテナ40に送信信号が到達すると、各信号は、対応するRF回路70により復調及び増幅される。簡潔且つ明瞭にするために、アンテナ40毎に受信パスが存在することがわかるが、受信パスのうち１つのみを詳細に説明及び図示する。アナログ・デジタル（A/D）変換器及びダウンコンバート回路72は、デジタル処理のために、アナログ信号をデジタル化してダウンコンバートする。結果のデジタル化された信号は、受信信号レベルに基づいてRF回路70の増幅器の利得を制御するために、自動利得制御回路（AGC：automatic  gain  control）74により使用されてもよい。
【００４５】
まず、デジタル化された信号は、同期ロジック76に提供される。同期ロジックは、複数のOFDMシンボルをバッファに入れて、２つの連続するOFDMシンボルの間の自己相関を計算する粗い同期ロジック78を含む。相関結果の最大値に対応する結果の時間インデックスは、ヘッダに基づいて正確なフレーム開始位置を決定するために細かい同期ロジック80により使用される細かい同期検索ウィンドウを決定する。細かい同期ロジック80の出力は、フレーム整列ロジック84によるフレーム取得を容易にする。適切なフレーム整列は、次のFFT処理が時間領域から周波数領域への正確な変換を提供するために重要である。細かい同期アルゴリズムは、ヘッダにより伝達される受信パイロット信号と既知のパイロットデータのローカルコピーとの間の相関に基づく。フレーム整列の取得が生じると、OFDMシンボルのプレフィックスは、プレフィックス除去ロジック86で除去され、結果のサンプルは、周波数オフセット訂正ロジック88に送信される。周波数オフセット訂正ロジック88は、送信機及び受信機の一致しないローカル発振器により生じたシステム周波数オフセットを補う。同期ロジック76は、周波数オフセット及びクロック推定ロジック82を含むことが好ましい。周波数オフセット及びクロック推定ロジック82は、ヘッダに基づき、送信信号でのこのような効果を推定し、適切にOFDMシンボルを処理するためにこれらの推定を訂正ロジック88に提供することに役立てる。
【００４６】
この時点で、時間領域のOFDMシンボルは、FFT処理ロジック90を使用して周波数領域に変換する準備ができている。結果は周波数領域のシンボルであり、周波数領域のシンボルは、処理ロジック92に送信される。処理ロジック92は、分散パイロット抽出ロジック94を使用して分散したパイロット信号を抽出し、チャネル推定ロジック96を使用して抽出されたパイロット信号に基づいてチャネル推定を決定し、チャネル再構成ロジック98を使用して全てのサブキャリアについてチャネル応答を提供する。サブキャリア毎のチャネル応答を決定するために、基本的には、パイロット信号は、時間及び周波数の双方において既知のパターンでOFDMサブキャリアを通じてデータシンボル間に分散した複数のパイロットシンボルである。図６は、OFDM環境において所与の時間及び周波数の位置で利用可能なサブキャリア間にパイロットシンボルを分散する例を示している。再び図５を参照すると、処理ロジックは、特定の時間の特定のサブキャリアで想定されるパイロットシンボルと受信したパイロットシンボルとを比較し、パイロットシンボルが送信されたサブキャリアのチャネル応答を決定する。結果は、パイロットシンボルが提供されない残りのサブキャリアの全てではなくてもほとんどのチャネル応答を推定するように補間される。実際に補間されたチャネル応答は、OFDMチャネルのサブキャリアの全てではなくてもほとんどのチャネル応答を含む全体のチャネル応答を推定するために使用される。
【００４７】
各受信パスのチャネル応答から導かれる周波数領域のシンボル及びチャネル再構成情報は、STC復号化器100に提供される。STC復号化器100は、双方の受信パスでSTC復号化を提供し、送信シンボルを回復する。チャネル再構成情報は、各周波数領域のシンボルを処理するときに送信チャネルの効果を除去するのに十分な等化情報をSTC復号化器100に提供する。
【００４８】
回復されたシンボルは、シンボルデインターリーバロジック102を使用して逆の順序に配置される。シンボルデインターリーバロジック102は、送信機のシンボルインターリーバロジック58に対応する。デインターリーブされたシンボルは、デマッピングロジック104を使用して、対応するビットストリームに復調又はデマッピングされる。ビットは、ビットデインターリーバロジック106を使用してデインターリーブされる。ビットデインターリーバロジック106は、送信機アーキテクチャのビットインターリーバロジック54に対応する。デインターリーブされたビットは、レートデマッチングロジック108により処理され、最初にスクランブル化されたデータ及びCRCチェックサムを回復するためにチャネル復号化ロジック110に提示される。従って、CRCロジック112は、CRCチェックサムを除去し、通常の方法でスクランブル化されたデータを検査し、既知の基地局のデスクランブル化コードを使用してデスクランブル化するためにこれをデスクランブル化ロジック114に提供し、元々送信されたデータ116を回復する。
【００４９】
図４及び５は、基地局8から移動端末10への通信に関して図示及び説明しているが、同じ概念が移動端末10から基地局8への上りリンク通信にも当てはまることがわかる。
【００５０】
本発明は、チャネル推定及び復調に関して前述の問題への２つの部分の対策を提供する。第１の側面は、V-MIMO移動端末10のリファレンス信号（RS：reference  signal）チャネル推定を可能にする低減した複雑性の最小平均二乗誤差（MMSE：minimum  mean  squared  error）のチャネル推定を提供する。第２の側面は、V-MIMO移動端末10のデータセグメントの復調を提供する。V-MIMOにおける弱い移動端末10の信号について、周波数領域のデータ信号の干渉の再生成及び除去が使用される。
【００５１】
以下に詳細に説明するが、チャネル推定は、V-MIMOにおける移動端末10により合同で共有される上りリンクリファレンス信号からの相互干渉除去を使用して実行される。これは、サウンディングリファレンス信号（SRS：sounding  reference  signal）に基づくチャネル推定を使用して実現される。低減した複雑性のMMSE方法は、RSチャネル推定に使用される。データ復調に関して、特にV-MIMOにおける弱い移動端末10のデータ信号の復調に関して、成功して復号された強い移動端末10のデータ信号が、弱い移動端末10の信号から除去され、弱い信号が再生成される。この構成は、他のチャネル推定技術と同等のV-MIMOチャネル推定及び復調性能を提供するが、有利には、４分の１の計算上の複雑性でこれを行う。換言すると、本発明は、有利には、他の復調方法に比較して４の係数だけデータ復調の複雑性を低減する。
【００５２】
V-MIMO  RSチャネル推定で使用するのに適した低減した複雑性のMMSE  RSチャネル推定方法について説明する。本発明のこの態様によれば、上りリンクリファレンス信号は、各移動端末10から受信される。受信した上りリンクリファレンス信号を使用して、移動端末10毎に第１のリファレンス信号チャネル推定が決定される。例えば、このような第１のリファレンス信号は、サウンディングリファレンス信号（SRS：sounding  reference  signal）でもよい。各移動端末のSRSは、各移動端末10の干渉除去推定を決定するために使用されてもよい。干渉除去推定が決定されると、移動端末10毎に第２のリファレンス信号チャネル推定が決定されてもよい。例えば、この第２のリファレンス信号チャネル推定は、MMSEチャネル推定でもよい。
【００５３】
留意すべき点として、図７〜１０では２つの移動端末10（例えば、移動端末10a及び移動端末10b）に関して本発明を説明するが、２つの移動端末の使用は、単に説明及び理解を容易にするためのものであり、実際の動作で使用されるV-MIMOは、２つの移動端末10に制限される必要はないことがわかる。
【００５４】
V-MIMO  RSチャネル推定で使用するのに適した低減した複雑性のMMSE  RSチャネル推定方法について、図７を参照して説明する。まず、基地局8は、複数の移動端末10から物理上りリンク共有チャネル（PUSCH：physical  uplink  shared  channel）で合成信号を受信する。信号は、受信したPUSCHの復調用リファレンスシンボル（DMRS：demodulation  reference  symbol）信号を含む。基地局8により、リファレンス信号で1024ポイントの高速フーリエ変換（FFT：Fast  Fourier  Transform）が実行され、利得が正規化される（ステップS100）。FFTの後に、２つの移動端末10のV-MIMOの場合、信号は、y=x1h1+x2h2+nとして記述され得る。結果の周波数領域の信号からリソースブロック（RB：resource  block）は、V-MIMOにおいて隔離可能である。信号yは、ステップS100において正規化される。この式（y）に関して、x1及びx2は、それぞれ移動端末10a及び10bの復調用リファレンス信号ベクトルを示す。h1及びh2は、それぞれ移動端末10a及び10bの周波数領域の複素チャネル応答ベクトルを示し、nは、分散σn2の付加白色ガウス雑音である。
【００５５】
移動端末10a及び10bのリファレンスシンボルシーケンスは、（“リファレンス信号”のおかげで）基地局8の受信機により知られているため、V-MIMOにおいて２つの移動端末10について、バッファに入れられたサウンディングリファレンス信号（SRS：sounding  reference  signal）に基づくチャネル推定が決定され得る（それぞれステップS102及びステップS104）。これらの推定は、ここでは、それぞれ
【００５６】
【数１】
0005562971.tif 000002
及び
【００５７】
【数２】
0005562971.tif 000003
と呼ばれる。
【００５８】
前述のように基地局8に知られている移動端末10a（ステップS106）及び移動端末10b（ステップS108）の復調用リファレンス信号（DMRS：demodulation  reference  signal）は、移動端末10a（ステップS110）の受信したDMRS信号
【００５９】
【数３】
0005562971.tif 000004
の推定及び移動端末10b（ステップS112）のDMRS信号
【００６０】
【数４】
0005562971.tif 000005
の推定を再生成するために、SRS推定と共に使用される。
【００６１】
移動端末10aに関して、式
【００６２】
【数５】
0005562971.tif 000006
は、（y）から減算され（ステップS114）、以下により与えられる移動端末10bから受信したDMRS信号の干渉除去された推定を生成する。
【００６３】
【数６】
0005562971.tif 000007
移動端末10bに対応するRS信号について、RS利得が正規化され（ステップS116）、最小二乗（LS：least  squared）推定が移動端末10bについて実行される（ステップS118）。移動端末10のLSチャネル推定は、以下により与えられる。
【００６４】
【数７】
0005562971.tif 000008
同様の処理が移動端末10aに関して実行される。以下により与えられる移動端末10bについて再生成された信号は、（y）から減算され（ステップS120）、
【００６５】
【数８】
0005562971.tif 000009
以下の式により与えられる移動端末10aから受信したDMRS信号の干渉除去された推定を提供する。
【００６６】
【数９】
0005562971.tif 000010
移動端末10aのリファレンス信号利得が正規化され（ステップS122）、移動端末10aの推定が決定される（ステップS124）。この決定は、以下により表される。
【００６７】
【数１０】
0005562971.tif 000011
LSチャネル推定が決定されると、これらのLS推定は、低減した複雑性のMMSEチャネル応答を決定し、移動端末10a及び10bのDMRSチャネル応答推定を抽出するために使用されてもよい。移動端末10aについて、信号対雑音比（SNR：signal  to  noise  ratio）、β及びリソースブロック（RB：resource  block）長が、相関行列を生成するために使用される（ステップS126）。移動端末10aのチャネル応答推定は、MMSE方法を使用して決定される（ステップS128）。ステップS128の例示的なMMSE方法は、以下の式により与えられる。
【００６８】
【数１１】
0005562971.tif 000012
移動端末10bについて、移動端末10bの相関行列は、移動端末10bのSNRと、移動端末10bのβと、リソースブロック長とを使用して決定される（ステップS130）。移動端末10bのMMSEチャネル応答推定は、ステップS118からのLS推定と、ステップS130からのMMSE相関行列とを使用して決定される（ステップS132）。ステップS132の例示的なMMSE方法は、以下の式により与えられる。
【００６９】
【数１２】
0005562971.tif 000013
図７を参照して図示及び説明した処理の結果は、基地局8とV-MIMO通信に関与する移動端末10の上りリンクチャネル推定を提供する。これは、移動端末10bでの移動端末10aのRS信号の効果を生成するため、及びその逆を行うため、ベストエフォート処理を使用して行われる。基地局8は移動端末10a及び10bのRSシーケンスについて事前の情報及び認識を有するため、移動端末10a及び10bの周波数領域のチャネル推定の使用は、他のユーザのLS推定が決定される前に除去される各移動端末の信号を基地局8により近似的に生成するために使用され得る。前述のように、本発明は、SRS推定を使用することを提案する。アイドルモード及びトラヒックモードの移動端末は、これらのSRS信号を周期的に送信する。従って、前述のように再生成するためにSRSに基づくチャネル推定を使用することが可能である。低い移動性の装置（例えば、60km/hr未満で移動する移動端末）では、前のSRSに基づくチャネル推定は、他の移動端末10に関して移動端末10から受ける近似の干渉を生成するのに十分に正確である。
【００７０】
保持しているチャネル応答推定を用いて、これらの推定は、移動端末10a及び10bから受信した実際の上りリンクデータを復調及び抽出するために基地局10により使用されてもよい。データ復調／抽出処理は、図８Ａ、図８Ｂ、９及び１０を参照して説明する。
【００７１】
まず、基地局8は、移動端末10a及び10bからPUSCHデータ信号を受信する。基地局8は、データ利得を正規化し（ステップS134）、移動端末10a及び10bからのユーザデータ信号は、図７からのステップS128及びS132からのMMSEチャネル推定を使用して復調及び等化される（それぞれステップS136及びS138）。等化及び復調されると、結果のデータは、巡回冗長検査（CRC：cyclic  redundancy  check）等を使用して、誤りについて検査される。これは、図８Ａに、移動端末10aについてステップS140として示されており、移動端末10bについてステップS142として示されている。次に、CRCが評価される（ステップS144）。移動端末10a及び移動端末10bの双方のCRCが成功すると、移動端末10a及び10bの復調データは、適切に復調されたものとして考えられ、ユーザデータは処理により出力され、V-MIMO移動端末データとして基地局8により使用される（ステップS146）。図８Ａに示すように出力Mは、ステップS136における移動端末10aからの復調データを示し、出力Nは、ステップ138における移動端末10bからの復調データに対応する。
【００７２】
移動端末10aのCRCが成功し、移動端末10bのCRCが失敗した場合（ステップS148）、移動端末10aのデータ推定及びチャネル推定は、移動端末10bからの干渉を再生成及び除去するために使用される（ステップS150）。ステップS150について、以下に詳細に説明する。ステップS148における移動端末10aに関するCRCは成功したため、移動端末10aに対応するユーザデータは有効であり、移動端末10aの復調データは、基地局8による使用のために本発明の処理により出力される（ステップS152）。この出力は、出力Mとして示されている。干渉除去及びデータ信号の再生成が移動端末10bの信号に適用された後に、移動端末10bのユーザデータのCRCが再び検査される（ステップS154）。移動端末10bのCRCが成功すると、移動端末10bに対応する復調データは、適切に復調されて有効であると考えられ、基地局8による使用のために処理により出力される（ステップS156）。出力された移動端末10bの復調データは、図８ＡではデータUとして示されている。移動端末10bのCRCが成功しない場合（ステップS154）、移動端末10bについて次のHARQ試行が基地局8により送信される（ステップS158）。
【００７３】
ステップS148が失敗した場合（例えば、移動端末10aがそのCRCに成功しない場合又は移動端末10bがそのCRCに失敗した場合）、移動端末10aのCRCが失敗し、移動端末10bのCRCが成功したか否かについて決定が行われる（ステップS160）。
【００７４】
移動端末10aについてCRCが失敗していない場合又は端末10bのCRCが成功していない場合（例えば、移動端末10a及び移動端末10bの双方のCRCが失敗した場合）、基地局8は、移動端末10a及び移動端末10bの双方について次のHARQ試行を伝達する（ステップS162）。
【００７５】
移動端末10aについてCRCが失敗し、移動端末10bについて成功した場合（ステップS160）、本発明の処理は、図８Ｂに進み、移動端末10bのデータ信号及びチャネル推定が、移動端末10aの信号からのその干渉を再生成及び除去するために使用される（ステップS164）。ステップS164について以下に詳細に説明する。移動装置10bから受信したデータに対応するCRCが有効であるため、対応するデータは有効であり、処理は、基地局8によるV-MIMOの使用のために、移動端末10bの復調データを出力する（ステップS166）。これは、図８Ｂにおいて出力Nとして示されている。
【００７６】
再生成及び干渉除去の後に、移動端末10aのCRCが再び検査される（ステップS168）。移動端末10aのCRCが成功すると、移動端末10aから受信した有効なデータが示されており、処理は、更にV-MIMOデータを処理するために基地局8により使用するために、復調データを出力する（ステップS170）。ステップS170において出力された復調データは、データVとして示されている。移動端末10aからのCRCが成功しない場合（ステップS168）、基地局8は、移動端末10aについて次のHARQ試行を伝達し（ステップS172）、処理が終了する。
【００７７】
ステップS150の移動端末10bに対する移動端末10aの再生成及び干渉除去について、図９を参照して説明する。移動装置10aのMMSEチャネル推定（ステップS128）は、移動装置10aについて成功して復調されたデータと乗算される（ステップS136）。結果の出力は、値M’として示されている（ステップS174）。M’は、移動端末10a及び10bのPUSCHデータから減算される（ステップS176）。この結果は、移動端末10bについて干渉除去及び再生成されたデータ信号であり、出力Qとして示されている。
【００７８】
ステップS164の移動端末10aに対する移動端末10bに対応する再生成及び干渉の除去は、図１０を参照して説明する。移動装置10aに対応するデータから移動装置10bの干渉を除去するために、ステップS132からの移動端末10bのMMSEチャネル推定は、ステップS138からの移動端末10bについて成功して復調されたデータと乗算され、移動端末10bに基づいてチャネル出力の推定を作る（ステップS178）。結果の出力はN’として示されている。留意すべき点として、N’（及びM’）は、以下により与えられる前述の式に基づく。
【００７９】
y=x1h1+x2h2+n
N’として導かれた推定は、移動端末10a及び移動端末10bのPUSCHデータから減算され（ステップS180）、移動端末10aから受信した信号の推定を生成する（ステップS180）。この結果は、移動端末10aについて干渉除去及び再生成されたデータ信号であり、出力Tとして示されている。
【００８０】
図１１は、移動端末10が30km/hr及び60km/hrで移動する場合、四相位相シフトキーイング（QPSK：quadrature  phase-shift  keying）を使用した移動端末10a及び10bのシンボル誤り率とSNRとの関係を示している。これらの関係は、理想的なチャネルに関して示されている。図１１を参照して図示及び説明する理想的なチャネル推定は、チャネルの完全な知識を有するものとして定義される（すなわち、推定に誤りが存在しない）。
【００８１】
図１１に示すように、30km/hrで移動する移動端末10aは、低いSNRにおいて理想的な推定から何オーダーかの開き未満のシンボル誤り率対SNRの曲線を生じ、SNRが増加すると理想的な推定に近づく。高速で移動する移動端末では、曲線は同様の経路に従うが、高いSNRにおいて幾分か外れる。
【００８２】
留意すべき点として、図１１に示すグラフは、SRSが１又は２ミリ秒毎に１回送信されることを仮定したシミュレーション結果である。これは、V-MIMOにおいて移動端末のRS信号での相互干渉除去に確実に使用可能なSNRに基づくチャネル推定を提供するのに役立つ。シミュレーションはまた、強い移動端末の信号データが確実に復調できるように、一方の移動端末の信号が他方の移動端末の信号に比べて十分に強いことを仮定している。これはまた、強い移動端末の干渉が弱い信号から正確に再生成及び除去されることを可能にするため、干渉除去された弱い信号が復調され得る。また、基地局8は単一のアンテナを使用することを仮定している。基地局8での２つのアンテナ、ターボ符号化及びインターリーブを使用する実施例では、所与の誤り率対SNRの曲線について、更に約10dBの性能利得が予想される。
【００８３】
本発明は、有利には、V-MIMO移動端末のチャネル推定が計算上で複雑でない方法で決定されることを可能にし、これらのチャネル推定が前述の干渉除去及び再生成を通じて移動装置の上りリンクデータを再生成及び回復するために使用されることを可能にする方法及びシステムを提供する。
【００８４】
本発明を実施する際に、高いSNRの移動端末10と、低い信号対雑音比（SNR）を有する他の移動端末10とを有することが好ましい。このような場合、高いSNRの移動端末10は、そのCRCに成功する可能性が高く、これにより、チャネル推定に使用する良好な情報源を提供する。高いSNR及び低いSNRの移動端末10を対にすることは、電力制御を使用して行われてもよい。換言すると、本発明の性能は、高いSNRの移動端末10と低いSNRの移動端末10とを対にするために電力制御を使用して、V-MIMOの移動端末10を対にすることにより拡張され得る。
【００８５】
性能を更に拡張するために実装され得る本発明の複数の他の態様が存在する。例えば、変調符号化セット（MCS：modulation  coding  set）の適応が、V-MIMOの場合のみで使用されるために予約されてもよい。また、最初のHARQの試行が失敗した場合、次のHARQの試行は、（現在のV-MIMOセットの移動端末10とは対照的に）他の移動端末10と対にされてもよい。また、移動端末10の上りリンク電力制御パラメータは、受信信号で約5-10dBの差が存在することを確保するように設定されてもよいことも考えられる。この場合の制御パラメータは、受信信号電力Po及びパスロス補償係数αを基地局8に示す。更に、V-MIMO動作は、全ての物理リソースブロック（PRB：physical  resource  block）が使用中であり、入来するトラヒック要求が存在する場合にのみ考慮されてもよいことが考えられる。
【００８６】
本発明は、特に図示したもの及びここに記載したものに限定されないことが、当業者にわかる。更に、特に言及しない限り、全ての添付図面は縮尺通りではない点に留意すべきである。特許請求の範囲によってのみ制限される本発明の範囲及び要旨を逸脱することなく、様々な変更及び変形が前述の教示を鑑みて可能になる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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