(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＷＴＲＵ（ワイヤレス送信／受信ユニット）で干渉を最小化する方法であって、
第１の基地局から所望の信号と、第２の基地局から干渉信号と、を受信するステップと、
前記所望の信号および前記干渉信号をバッファリングするステップと、
共有ノードによって送信される信号を受信するステップであって、前記送信される信号は、第１のセル内の前記第１の基地局によって送信される第１の信号と、第２のセル内の前記第２の基地局によって送信される第２の信号とに基づいて生成され、前記第１の信号は第１のコードワードを含み、前記第２の信号は第２のコードワードを含む、ステップと、
前記ＷＴＲＵにおける前記干渉信号の電力を最小化し、前記所望の信号の電力を最大化するために前記バッファリングされた信号を、前記共有ノードによって送信される前記信号と組み合わせるステップと
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記第１の基地局がリソース使用量情報を前記第２の基地局に送信するステップと、
前記第１の基地局が前記リソース使用量情報によって指示される時間リソースおよび周波数リソースを使用して前記所望の信号を送信するステップと、
前記第２の基地局が前記第１の基地局と同じ時間リソースおよび周波数リソースを使用して前記干渉信号を送信するステップと
をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記共有ノードは、特定の伝送時間間隔（ＴＴＩ）において前記第１の信号および前記第２の信号を受信および処理し、その後のＴＴＩの間に、前記共有ノードは、前記第１の信号および前記第２の信号をプリコードして、前記プリコードされた信号を送信することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記共有ノードは、前記特定のＴＴＩにおいて前記第１のコードワードおよび前記第２のコードワードを復号することを試みることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記ＷＴＲＵが前記第１のコードワードを復号することを試み、前記第１のコードワードに対する肯定応答（ＡＣＫ）／否定応答（ＮＡＣＫ）フィードバックを前記第１の基地局に送信するステップであって、前記第１の基地局は、前記ＷＴＲＵをスケジュールするように構成される、ステップと、
異なるＷＴＲＵが前記第２のコードワードを復号することを試み、前記第２のコードワードに対するＡＣＫ／ＮＡＣＫフィードバックを前記第２の基地局に送信するステップであって、前記第２の基地局は、前記異なるＷＴＲＵをスケジュールするように構成される、ステップと
をさらに含むことを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記第１の信号および前記所望の信号は、コードワード構成要素の第１の集合を含み、前記第２の信号および前記干渉信号は、コードワード構成要素の第２の集合を含み、前記共有ノードは、コードワード構成要素の前記第１の集合および前記第２の集合のそれぞれの中の少なくとも１つのコードワード構成要素を復号することを試みることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項７】
前記ＷＴＲＵがコードワード構成要素の前記第１の集合を復号することを試み、コードワード構成要素の前記第１の集合に対する肯定応答（ＡＣＫ）／否定応答（ＮＡＣＫ）フィードバックを前記第１の基地局に送信するステップであって、前記第１の基地局は、前記ＷＴＲＵをスケジュールするように構成される、ステップと、
前記異なるＷＴＲＵがコードワード構成要素の前記第２の集合を復号することを試み、コードワード構成要素の前記第２の集合に対するＡＣＫ／ＮＡＣＫフィードバックを前記第２の基地局に送信するステップであって、前記第２の基地局は、前記異なるＷＴＲＵをスケジュールするように構成される、ステップと
をさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
ＷＴＲＵ（ワイヤレス送信／受信ユニット）であって、
複数のアンテナと、
前記複数のアンテナを介して、第１の基地局からの所望の信号、第２の基地局からの干渉信号、および共有ノードによって送信された信号を受信するように構成された受信機であって、前記送信される信号は、第１のセル内の前記第１の基地局によって送信された第１の信号および第２のセル内の前記第２の基地局によって送信された第２の信号に基づき生成され、前記第１の信号は第１のコードワードを含み、前記第２の信号は第２のコードワードを含む、受信機と、
前記所望の信号および前記干渉信号をバッファリングするように構成されたバッファと、
前記ＷＴＲＵにおける前記干渉信号の電力を最小化し、前記所望の信号の電力を最大化するため前記バッファリングされた信号を前記共有ノードによって送信された前記信号と組み合わせるように構成されたプロセッサと
を備えることを特徴とするＷＴＲＵ。
【請求項９】
前記第１の基地局は、前記所望の信号を送信し、前記第２の基地局は、同じリソースブロック内で前記干渉信号を送信することを特徴とする請求項８に記載のＷＴＲＵ。
【請求項１０】
前記共有ノードは、特定の伝送時間間隔（ＴＴＩ）において前記第１の信号および前記第２の信号を受信し、処理し、その後のＴＴＩにおいて、前記共有ノードは、前記第１の信号および前記第２の信号をプリコードして、前記プリコードされた信号を送信することを特徴とする請求項８に記載のＷＴＲＵ。
【請求項１１】
前記共有ノードは、前記特定のＴＴＩにおいて前記第１のコードワードおよび前記第２のコードワードを復号することを試みることを特徴とする請求項１０に記載のＷＴＲＵ。
【請求項１２】
前記第１のコードワードを復号することを試みるように構成された復号器と、
肯定応答（ＡＣＫ）／否定応答（ＮＡＣＫ）フィードバックを前記第１の基地局に送信するように構成された送信機と
をさらに備えることを特徴とする請求項１１に記載のＷＴＲＵ。
【請求項１３】
前記第１の信号および前記所望の信号は、コードワード構成要素の第１の集合を含み、前記第２の信号および前記干渉信号は、コードワード構成要素の第２の集合を含み、前記共有ノードは、コードワード構成要素の前記第１の集合および前記第２の集合のそれぞれの中の少なくとも１つのコードワード構成要素を復号することを試みることを特徴とする請求項１０に記載のＷＴＲＵ。
【請求項１４】
コードワード構成要素の前記第１の集合を復号することを試みるように構成された復号器と、
肯定応答（ＡＣＫ）／否定応答（ＮＡＣＫ）フィードバックを前記第１の基地局に送信するように構成された送信機と
をさらに備えることを特徴とする請求項１３に記載のＷＴＲＵ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、ワイヤレス通信に関する。
【背景技術】
【０００２】
（関連出願の相互参照）
本出願は、参照により本明細書に組み込まれている、２０１０年１２月２日に出願した米国特許仮出願第６１／４１９，１６３号の利益を主張するものである。
【０００３】
ワイヤレス通信システムは、ワイヤレスリンクの制限により干渉を受けることがある。例えば、スペクトル効率を高めるために周波数再利用方式を示すセルラーシステムでは、同じ周波数帯域で動作しているノード間の通信速度は、同時伝送の結果生じる干渉のため低下することがある。
【０００４】
干渉から生じるワイヤレスリンクの制限を解消するために、ＳＮ（共有ノード）（すなわち、ヘルパーノード、中継ノード）を利用してワイヤレスリンクにおける制限に対処してきた。しかし、ＳＮは、セル間干渉を軽減するものとして広く検討されてきてはいない。
【発明の概要】
【０００５】
ＳＮ（共有ノード）を使用して複数のＷＴＲＵ（ワイヤレス送信／受信ユニット）でのセル間干渉を最小化するための方法および装置を説明する。それぞれのＷＴＲＵは、第１のＴＴＩ（伝送時間間隔）において他のセル内の他の基地局によって送信される干渉信号と組み合わせてセル内の基地局によって送信される所望の信号、および第２のＴＴＩにおいてＳＮによって送信されるプリコードされた信号を受信するように構成されうる。ＷＴＲＵは、第１のＴＴＩにおいて受信された所望の干渉混合信号をバッファリングし、次いで、バッファリングされた信号を第２のＴＴＩにおいて受信されるプリコードされた信号と組み合わせて、それぞれのＷＴＲＵでの干渉信号の電力を最小にし、所望の信号の電力を最大にし、これにより、所望の信号をより高い確率で復号することができる。ＳＮは、同じリソースブロック内の基地局によって送信されるコードワードまたはコードワード構成要素に基づきプリコードされた信号を生成することができる。それぞれのＷＴＲＵは、第２のＴＴＩの終わりにコードワードまたはコードワード構成要素を復号する試みの結果に基づきＡＣＫ（肯定応答）／ＮＡＣＫ（否定応答）フィードバックを基地局に送信することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
添付図面と併せて、例として与えられる以下の説明を読むと、さらに詳細に理解することができる。
【図１Ａ】１つまたは複数の説明されている実施形態が実装されうる例示的な通信システムを示す図である。
【図１Ｂ】図１Ａに示されている通信システム内で使用されうる例示的なＷＴＲＵ（ワイヤレス送信／受信ユニット）を示す図である。
【図１Ｃ】図１Ａに示されている通信システム内で使用されうる例示的な無線アクセスネットワークおよび例示的なＣＮ（コアネットワーク）を示す図である。
【図２Ａ】ＳＮ（共有ノード）を使用する半二重システムの第１の伝送フェーズを示す図である。
【図２Ｂ】図２Ａの半二重システムの第２の伝送フェーズを示す図である。
【図３】ＳＮにおけるＢＳ（基地局）およびスケジュールされたＷＴＲＵ（ワイヤレス送信／受信ユニット）によって送信される信号を処理してセル間干渉を軽減するための手順を示すフロー図である。
【図４】ＳＮを使用してコードワードを処理するための手順の信号フロー図である。
【図５】ＳＮを使用する部分的ＤＦ（復号転送）共有中継手順の信号フロー図である。
【図６】ＳＮを使用するネットワークアーキテクチャを示す図である。
【図７】ＷＴＲＵのペアリングを行い、プリコード方法を選択するための手順の信号フロー図である。
【図８】ＣＳＩ（チャネル状態情報）を使用するシステムを示す図である。
【図９】ＳＮの例示的なブロック図である。
【図１０】ＷＴＲＵの例示的なブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
これ以降使用する「ＷＴＲＵ（ワイヤレス送信／受信ユニット）」という用語は、限定はしないが、ＵＥ（ユーザー装置）、移動局、固定もしくは移動加入者ユニット、ポケベル、携帯電話、ＰＤＡ（携帯情報端末）、コンピュータ、またはワイヤレス環境で動作することができる他のタイプのユーザーデバイスを含む。
【０００８】
これ以降使用する、「ＢＳ（基地局）」という用語は、限定はしないが、ノードＢ、サイトコントローラ、ＡＰ（アクセスポイント）、または無線環境で動作することができる他のタイプのインターフェースデバイスを含む。
【０００９】
これ以降参照する場合、「ＳＮ（共有ノード）」という用語は、少なくとも１つの信号を転送するノード（すなわち、中継ノード、ヘルパーノード、ヘルパーＷＴＲＵ）を指す。アップリンク伝送の場合、ノードは、少なくとも１つＷＴＲＵから受信した少なくとも１つの信号を少なくとも１つの基地局（例えば、ノードＢ、ＡＰ（アクセスポイント）、およびｅＮＢ（Ｅｖｏｌｖｅｄ  Ｎｏｄｅ  Ｂ）など）に転送する。ダウンリンク伝送の場合、ノードは、少なくとも１つの基地局から受信した少なくとも１つの信号を少なくとも１つのＷＴＲＵに転送する。
【００１０】
図１Ａは、例示的な通信システム１００を示し、通信システム１００において、１つまたは複数の説明される実施形態が実装可能である。通信システム１００は、音声、データ、動画像、メッセージング、および放送などのコンテンツを複数のワイヤレスユーザーに提供する多元接続システムとしてよい。通信システム１００は、ワイヤレス帯域を含む、システムリソースを共有することにより複数のワイヤレス（無線）ユーザーがそのようなコンテンツにアクセスすることを可能にする。例えば、通信システム１００は、ＣＤＭＡ（符号分割多元接続）、ＴＤＭＡ（時分割多元接続）、ＦＤＭＡ（周波数分割多元接続）、ＯＦＤＭＡ（直交ＦＤＭＡ）、およびＳＣ−ＦＤＭＡ（シングルキャリアＦＤＭＡ）などの１つまたは複数のチャネルアクセス方法を使用することができる。
【００１１】
図１Ａに示されているように、通信システム１００は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄ、ＲＡＮ（無線アクセスネットワーク）１０４、ＣＮ（コアネットワーク）１０６、ＰＳＴＮ（公衆交換電話網）１０８、インターネット１１０、および他のネットワーク１１２を含むものとしてよいが、説明されている実施形態では、任意の数のＷＴＲＵ、基地局、ネットワーク、および／またはネットワーク要素を企図していることを理解されるであろう。ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄのそれぞれは、ワイヤレス環境において動作し、および／または通信するように構成された任意の種類のデバイスとすることができる。例えば、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄはワイヤレス信号を送信し、および／または受信するように構成することができ、ＵＥ（ユーザー装置）、移動局、固定または移動加入者ユニット、ポケベル、携帯電話、ＰＤＡ（携帯情報端末）、スマートフォン、ラップトップ、ノートブック、パーソナルコンピュータ、ワイヤレスセンサー、および家庭用電化製品などを含みうる。
【００１２】
通信システム１００は、基地局１１４ａおよび基地局１１４ｂを備えることもできる。基地局１１４ａ、１１４ｂのそれぞれは、ＣＮ１０６、インターネット１１０、および／または他のネットワーク１１２などの、１つまたは複数の通信ネットワークへのアクセスが円滑に行われるようにＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄのうちの少なくとも１つのＷＴＲＵとワイヤレス方式でインターフェースする構成をとる任意の種類のデバイスとすることができる。例えば、基地局１１４ａ、１１４ｂは、ＢＴＳ（トランシーバ基地局）、ノードＢ、ｅＮＢ（ｅｖｏｌｖｅｄ  Ｎｏｄｅ−Ｂ）、ＨＮＢ（ホームノードＢ）、ＨｅＮＢ（ホームｅＮＢ）、サイトコントローラ、ＡＰ（アクセスポイント）、およびワイヤレスルーターなどとすることができる。基地局１１４ａ、１１４ｂは、それぞれ、単一要素として示されているが、基地局１１４ａ、１１４ｂは任意の数の相互接続された基地局および／またはネットワーク要素を備えることができることは理解されるであろう。
【００１３】
基地局１１４ａは、ＢＳＣ（基地局制御装置）、ＲＮＣ（無線ネットワークコントローラ）、および中継ノードなどの、他の基地局および／またはネットワーク要素（図示せず）も備えることができる、ＲＡＮ１０４の一部であってもよい。基地局１１４ａおよび／または基地局１１４ｂは、セル（図示せず）とも称されうる、特定の地理的領域内でワイヤレス信号を送信し、および／または受信するように構成されうる。セルは、いくつかのセルセクターにさらに分割されうる。例えば、基地局１１４ａに関連付けられているセルは、３つのセクターに分割されうる。従って、一実施形態において、基地局１１４ａは、３つのトランシーバ、すなわち、セルのセクター毎にトランシーバを１つずつ備えることができる。別の実施形態において、基地局１１４ａは、ＭＩＭＯ（多入力多出力）技術を使用することができ、したがって、セルのそれぞれのセクターに対して複数のトランシーバを使用することができる。
【００１４】
基地局１１４ａ、１１４ｂは、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄのうちの１つまたは複数と、任意の好適なワイヤレス通信リンク（例えば、ＲＦ（無線周波数）、マイクロ波、ＩＲ（赤外線）、ＵＶ（紫外線）、および可視光など）であるエアーインターフェース１１６を介して通信することができる。エアーインターフェース１１６は、任意の好適なＲＡＴ（無線アクセス技術）を使用して設置することができる。
【００１５】
より具体的には、上記のように、通信システム１００は多元接続システムとすることができ、ＣＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＦＤＭＡ、ＯＦＤＭＡ、およびＳＣ−ＦＤＭＡなどの、１つまたは複数のチャネルアクセス方式を使用することができる。例えば、ＲＡＮ１０４内の基地局１１４ａ、およびＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃでは、ＷＣＤＭＡ（登録商標）（広帯域ＣＤＭＡ）を使用してエアーインターフェース１１６を設置可能なＵＭＴＳ（ユニバーサルモバイル通信システム）ＵＴＲＡ（地上波無線アクセス）などの無線技術を実装することができる。ＷＣＤＭＡは、ＨＳＰＡ（高速パケットアクセス）および／またはＨＳＰＡ＋（発展型ＨＳＰＡ）などの通信プロトコルを備えることができる。ＨＳＰＡは、ＨＳＤＰＡ（高速ダウンリンク（ＤＬ）パケットアクセス）および／またはＨＳＵＰＡ（高速アップリンク（ＵＬ）パケットアクセス）を含むことができる。
【００１６】
別の実施形態において、基地局１１４ａおよびＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、ＬＴＥ（ロングタームエボリューション）および／またはＬＴＥ−Ａ（ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ）を使用してエアーインターフェース１１６を設置することができる、Ｅ−ＵＴＲＡ（発展型ＵＴＲＡ）などの無線技術を実装することができる。
【００１７】
他の実施形態において、基地局１１４ａおよびＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、ＩＥＥＥ８０２．１６（すなわち、ＷｉＭＡＸ（Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ  Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ  ｆｏｒ  Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ａｃｃｅｓｓ））、ＣＤＭＡ２０００、ＣＤＭＡ２０００１Ｘ、ＣＤＭＡ２０００  ＥＶ−ＤＯ（ＣＤＭＡ２０００  ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ−ｄａｔａ  ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ）、ＩＳ−２０００（Ｉｎｔｅｒｉｍ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  ２０００）、ＩＳ−９５（Ｉｎｔｅｒｉｍ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  ９５）、ＩＳ−８５６（Ｉｎｔｅｒｉｍ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  ８５６）、ＧＳＭ（登録商標）（Ｇｌｏｂａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｍｏｂｉｌｅ  ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）、ＥＤＧＥ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ｄａｔａ  ｒａｔｅｓ  ｆｏｒ  ＧＳＭ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）、およびＧＥＲＡＮ（ＧＳＭ／ＥＤＧＥ  ＲＡＮ）などの無線技術を実装することができる。
【００１８】
図１Ａの基地局１１４ｂは、例えば、ワイヤレスルーター、ＨＮＢ、ＨｅＮＢ、またはＡＰとすることができ、事業所、家庭、自動車、およびキャンパスなどの、局在化されたエリア内でワイヤレス接続性を円滑にするために任意の好適なＲＡＴを利用することができる。一実施形態において、基地局１１４ｂおよびＷＴＲＵ１０２ｃ、１０２ｄは、ＷＬＡＮ（ワイヤレスローカルエリアネットワーク）を設置するためにＩＥＥＥ８０２．１１などの無線技術を実装することができる。別の実施形態において、基地局１１４ｂおよびＷＴＲＵ１０２ｃ、１０２ｄは、ＷＰＡＮ（ワイヤレスパーソナルエリアネットワーク）を設置するためにＩＥＥＥ８０２．１５などの無線技術を実装することができる。さらに別の実施形態において、基地局１１４ｂおよびＷＴＲＵ１０２ｃ、１０２ｄは、ピコセルまたはフェムトセルを設置するためにセルラーベースのＲＡＴ（例えば、ＷＣＤＭＡ、ＣＤＭＡ２０００、ＧＳＭ、ＬＴＥ、およびＬＴＥ−Ａなど）を利用することができる。図１Ａに示されているように、基地局１１４ｂは、インターネット１１０との直接接続を有することができる。そのため、基地局１１４ｂは、ＣＮ１０６を介してインターネット１１０にアクセスする必要がなくなる。
【００１９】
ＲＡＮ１０４は、ＣＮ１０６と通信しているものとしてよく、このＣＮ１０６は、音声、データ、アプリケーション、および／またはＶｏＩＰ（ボイスオーバーインターネットプロトコル）サービスをＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄのうちの１つまたは複数のＷＴＲＵに提供するように構成された任意の種類のネットワークであってよい。例えば、ＣＮ１０６は、呼制御、課金サービス、モバイル位置情報サービス、前払い制通話、インターネット接続性、および映像配信などを提供し、および／またはユーザー認証などの高水準のセキュリティ機能を備えることができる。図１Ａには示されていないが、ＲＡＮ１０４および／またはＣＮ１０６は、ＲＡＮ１０４と同じＲＡＴ、または異なるＲＡＴを使用する他のＲＡＮと直接的な、または間接的な通信を行うことができる。例えば、Ｅ−ＵＴＲＡ無線技術を使用している可能性のある、ＲＡＮ１０４に接続されることに加えて、ＣＮ１０６は、ＧＳＭ無線技術を採用する別のＲＡＮ（図示せず）と通信していることもある。
【００２０】
ＣＮ１０６は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄがＰＳＴＮ１０８、インターネット１１０、および／または他のネットワーク１１２にアクセスするためのゲートウェイとしても機能しうる。ＰＳＴＮ１０８は、アナログ音声通話のみ可能なＰＯＴＳ（旧来の電話サービス）を提供する回線交換電話網を含んでもよい。インターネット１１０は、ＴＣＰ／ＩＰ群に含まれるＴＣＰ（伝送制御プロトコル）、ＵＤＰ（ユーザーデータグラムプロトコル）、およびＩＰ（インターネットプロトコル）などの、共通通信プロトコルを使用する相互接続されたコンピューターネットワークおよびデバイスの地球規模のシステムを含むことができる。ネットワーク１１２は、他のサービスプロバイダによって所有され、および／または運営される有線もしくはワイヤレス通信ネットワークを含むことができる。例えば、ネットワーク１１２は、ＲＡＮ１０４と同じＲＡＴ、または異なるＲＡＴを使用することができる、１つまたは複数のＲＡＮに接続された別のＣＮを含むことができる。
【００２１】
通信システム１００内のＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄのうちのいくつか、またはすべてがマルチモード機能を備えることができる。すなわち、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄは、異なるワイヤレスリンク上で異なるワイヤレスネットワークと通信するための複数のトランシーバを備えることができる。例えば、図１Ａに示すＷＴＲＵ１０２ｃは、セルラーベースの無線技術を使用しうる基地局１１４ａと、またＩＥＥＥ８０２無線技術を使用しうる基地局１１４ｂと通信するように構成することができる。
【００２２】
図１Ｂは、図１Ａに示す通信システム１００内で使用されうる例示的なＷＴＲＵ１０２を示す。図１Ｂに示されているように、ＷＴＲＵ１０２は、プロセッサ１１８、トランシーバ１２０、送信／受信要素（例えば、アンテナ）１２２、スピーカー／マイクロホン１２４、キーパッド１２６、ディスプレイ／タッチパッド１２８、取外し不可能なメモリ１３０、取外し可能なメモリ１３２、電源１３４、ＧＰＳ（全世界測位システム）チップセット１３６、および他の周辺機器１３８を備えることができる。ＷＴＲＵ１０２は、一実施形態との整合性を維持しながら前述の要素の部分的組合せを含むことができることについて、理解されよう。
【００２３】
プロセッサ１１８は、汎用プロセッサ、専用プロセッサ、従来型のプロセッサ、ＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）、マイクロプロセッサ、ＤＳＰコアとの関連性を持つ１つまたは複数のマイクロプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、ＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）、ＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）回路、ＩＣ（集積回路）、および状態機械などとすることができる。プロセッサ１１８は、信号符号化、データ処理、電力制御、入出力処理、および／またはＷＴＲＵ１０２がワイヤレス環境内で動作することを可能にする任意の他の機能性を実行することができる。プロセッサ１１８は、送信／受信要素１２２に結合されうる、トランシーバ１２０に結合することができる。図１Ｂは、プロセッサ１１８およびトランシーバ１２０を別々のコンポーネントとして表しているが、プロセッサ１１８およびトランシーバ１２０は、電子パッケージまたはチップ内にまとめて集積化されうる。
【００２４】
送信／受信要素１２２は、エアーインターフェース１１６上で基地局（例えば、基地局１１４ａ）に信号を送信するか、または基地局（例えば、基地局１１４ａ）から信号を受信するように構成されうる。例えば、一実施形態において、送信／受信要素１２２は、ＲＦ信号を送信し、および／または受信するように構成されたアンテナとすることができる。別の実施形態において、送信／受信要素１２２は、例えば、ＩＲ、ＵＶ、または可視光信号を送信し、および／または受信するように構成された放射体／検出器とすることができる。さらに別の実施形態において、送信／受信要素１２２は、ＲＦ信号と光信号の両方を送信し、受信するように構成されうる。送信／受信要素１２２は、ワイヤレス信号の任意の組合せを送信し、および／または受信するように構成されうる。
【００２５】
また、図１Ｂには送信／受信要素１２２は単一の要素として示されているが、ＷＴＲＵ１０２は、任意の数の送信／受信要素１２２を備えることができる。より具体的には、ＷＴＲＵ１０２は、ＭＩＭＯ技術を採用することができる。そこで、一実施形態において、ＷＴＲＵ１０２は、エアーインターフェース１１６上でワイヤレス信号を送信し受信するための２つまたはそれ以上の送信／受信要素１２２、例えば、複数のアンテナを備えることができる。
【００２６】
トランシーバ１２０は、送信器／受信要素１２２によって送信されることとなる信号を変調し、送信／受信要素１２２によって受信された信号を復調するように構成されうる。上記のように、ＷＴＲＵ１０２は、マルチモード機能を有することができる。そのため、トランシーバ１２０は、例えば、ＵＴＲＡおよびＩＥＥＥ８０２．１１などの複数のＲＡＴを介してＷＴＲＵ１０２が通信可能となるように、複数のトランシーバを備えることができる。
【００２７】
ＷＴＲＵ１０２のプロセッサ１１８は、スピーカー／マイクロホン１２４、キーパッド１２６、および／またはディスプレイ／タッチパッド１２８（例えば、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）表示ユニットまたはＯＬＥＤ（有機発光ダイオード）表示ユニット）に結合され、またそこからユーザー入力データを受け取ることができる。プロセッサ１１８は、ユーザーデータをスピーカー／マイクロホン１２４、キーパッド１２６、および／またはディスプレイ／タッチパッド１２８に出力することもできる。それに加えて、プロセッサ１１８は、取外し不可能なメモリ１３０および／または取外し可能なメモリ１３２などの、任意の種類の好適なメモリにある情報にアクセスし、データをそのようなメモリに格納することができる。取外し不可能なメモリ１３０としては、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、ＲＯＭ（リードオンリーメモリ）、ハードディスク、または他の種類のメモリストレージデバイスが挙げられる。取外し可能なメモリ１３２としては、ＳＩＭ（加入者識別モジュール）カード、メモリスティック、およびＳＤ（セキュアデジタル）メモリカードなどが挙げられる。他の実施形態において、プロセッサ１１８は、サーバーもしくはホームコンピュータ（図示せず）上など、ＷＴＲＵ１０２上に物理的に配置されていないメモリにある情報にアクセスし、データをそのようなメモリに格納することができる。
【００２８】
プロセッサ１１８は、電源１３４から電力を受け取り、その電力をＷＴＲＵ１０２内の他のコンポーネントに分配し、および／または制御するように構成されうる。電源１３４は、ＷＴＲＵ１０２に給電するための任意の好適なデバイスとすることができる。例えば、電源１３４としては、１つまたは複数の乾電池（例えば、ＮｉＣｄ（ニッケルカドミウム）電池、ＮｉＺｎ（ニッケル亜鉛）電池、ＮｉＭＨ（ニッケル水素）電池、およびＬｉ−ｉｏｎ（リチウムイオン）など）、太陽電池、および燃料電池などが挙げられる。
【００２９】
プロセッサ１１８は、ＷＴＲＵ１０２の現在位置に関する位置情報（例えば、経度と緯度）を提供するように構成されうる、ＧＰＳチップセット１３６にも結合されうる。ＧＰＳチップセット１３６からの情報に加えて、またはその代わりに、ＷＴＲＵ１０２は、基地局（例えば、基地局１１４ａ、１１４ｂ）からエアーインターフェース１１６上で位置情報を受信し、および／または２つもしくはそれ以上の付近の基地局から信号を受信するタイミングに基づきその位置を決定することができる。ＷＴＲＵ１０２は、一実施形態との整合性を維持しながら任意の好適な位置決定方法を用いて位置情報を取得することができる。
【００３０】
プロセッサ１１８は、追加の特徴、機能性、および／または有線もしくはワイヤレス接続性を提供する１つまたは複数のソフトウェアおよび／またはハードウェアモジュールを備えうる、他の周辺機器１３８にさらに結合されるものとしてよい。例えば、周辺機器１３８としては、加速度計、電子コンパス、衛星トランシーバ、デジタルカメラ（写真または動画用）、ＵＳＢ（ユニバーサルシリアルバス）ポート、バイブレーションデバイス、テレビジョントランシーバ、ハンズフリーヘッドセット、ブルートゥース（登録商標）モジュール、ＦＭ（周波数変調）ラジオユニット、デジタル音楽プレーヤー、メディアプレーヤー、ビデオゲームプレーヤーモジュール、およびインターネットブラウザなどが挙げられる。
【００３１】
図１Ｃは、図１Ａに例示されている通信システム１００内で使用されうる例示的なＲＡＮ１０４および例示的なＣＮ１０６を示している。上記のように、ＲＡＮ１０４では、エアーインターフェース１１６上でＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと通信するためにＥ−ＵＴＲＡ無線技術を使用することができる。ＲＡＮ１０４は、ＣＮ１０６と通信することもできる。
【００３２】
ＲＡＮ１０４は、ｅＮＢ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃを備えることができるが、ＲＡＮ１０４は、一実施形態との整合性を維持しながら任意の数のｅＮＢを備えることができることを理解されるであろう。ｅＮＢ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃは、それぞれ、エアーインターフェース１１６上でＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと通信するための１つまたは複数のトランシーバを備えることができる。一実施形態において、ｅＮＢ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃは、ＭＩＭＯ技術を実装することができる。そのため、ｅＮＢ１４０ａは、例えば、複数のアンテナを使用して、ＷＴＲＵ１０２ａにワイヤレス信号を送信し、ＷＴＲＵ１０２ａからワイヤレス信号を受信することができる。
【００３３】
ｅＮＢ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃのそれぞれは、特定のセル（図示せず）に関連付けることができ、無線リソース管理決定、ハンドオーバー決定、ならびにＵＬおよび／またはＤＬにおけるユーザーのスケジューリングなどを処理するように構成されうる。図１Ｃに示されているように、ｅＮＢ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃは、Ｘ２インターフェース上で互いに通信することができる。
【００３４】
図１Ｃに示されているＣＮ１０６は、ＭＭＥ（モビリティ管理エンティティ）１４２、サービングゲートウェイ１４４、およびＰＤＮ（パケットデータネットワーク）ＧＷ（ゲートウェイ）１４６を含むものとしてよい。前記の要素のそれぞれは、ＣＮ１０６の一部として示されているが、これらの要素のうちのどれか１つが、ＣＮ事業者以外の事業体によって所有され、および／または運営されていてもよいことは理解されるであろう。
【００３５】
ＭＭＥ１４２は、Ｓ１インターフェースを介してＲＡＮ１０４内のｅＮＢ１４０ａ、１４０ｂ、１４２０ｃのそれぞれに接続され、制御ノードとして使用されうる。例えば、ＭＭＥ１４２は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃのユーザーの認証、ベアラーアクティベーション／デアクティベーション、およびＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃなどの初期アタッチ時の特定のサービングゲートウェイの選択を行う役割を有しているものとしてよい。ＭＭＥ１４２は、ＲＡＮ１０４とＧＳＭまたはＷＣＤＭＡなどの他の無線技術を使用する他のＲＡＮ（図示せず）とを切り換えるための制御プレーン機能も備えることができる。
【００３６】
サービングゲートウェイ１４４は、Ｓ１インターフェースを介してＲＡＮ１０４内のｅＮＢ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃのそれぞれに接続されうる。サービングゲートウェイ１４４は、概して、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃとの間でデータパケットの経路選択および回送を実行することができる。サービングゲートウェイ１４４は、ｅＮＢ間ハンドオーバー時のユーザープレーンのアンカリング、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに対してＤＬデータが利用可能になったときにページングをトリガーすること、およびＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃのコンテキストを管理し、格納することなど、他の機能も実行することができる。
【００３７】
サービングゲートウェイ１４４は、ＰＤＮゲートウェイ１４６にも接続することができ、これは、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃとＩＰ対応デバイスとの間の通信が円滑に行われるように、インターネット１１０などの、パケット交換ネットワークへのＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃのアクセスを可能にする。
【００３８】
ＣＮ１０６は、他のネットワークとの通信を円滑に行えるようにすることができる。例えば、ＣＮ１０６は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと従来の地上通信回線を使用する通信デバイスとの間の通信が円滑に行われるように、ＰＳＴＮ１０８などの、回路交換ネットワークへのＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃのアクセスを可能にする。例えば、ＣＮ１０６は、ＣＮ１０６とＰＳＴＮ１０８との間のインターフェースとして機能するＩＰゲートウェイ（例えば、ＩＰ  ＩＭＳ（マルチメディアサブシステム）サーバー）を備えるか、またはそれと通信することができる。それに加えて、ＣＮ１０６によって、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、他のサービスプロバイダによって所有され、および／または運営されている他の有線もしくはワイヤレスネットワークを含んでいる可能性のある、他のネットワーク１１２にアクセスすることが可能になる。
【００３９】
中継オペレーションは、複数のアンテナを備えるＳＮが互いに干渉する可能性のある１つまたは複数の基地局と通信する場合に実装するとよい。さまざまなプリコーディング方式を使用することによって、ＳＮは、所望の信号を転送し、既存のセル間干渉を軽減するという形でＷＴＲＵを補助することができる。１つのＴＴＩにおいて、基地局は、信号を各ＷＴＲＵに送信することができ、ＳＮは、その伝送の少なくとも一部を監視し、復号することができる。次いで、次のＴＴＩで、ＳＮは、その中継オペレーション（すなわち、プリコーダ選択）などを計画し、干渉を受けるＷＴＲＵが干渉を軽減し、そのパケットを復号することができる。
【００４０】
一実施形態では、半二重ＤＦ（復号転送）ＳＮは、干渉基地局から受信した複数の信号を一緒に同時に復号することができ（すなわち、同じ時間／周波数リソースブロック）、後のタイムスロットにおいて、ＷＴＲＵにおける干渉を解決し、復号しやすくする最適化されたプリコーディング行列とともに伝送することができる。最適化は、基地局とＷＴＲＵとの間の直接的、干渉リンク、さらにはＳＮとＷＴＲＵとの間のリンクに基づく、システム内の総合的ＣＳＩ（チャネル状態情報）に依存しうる。
【００４１】
別の実施形態では、干渉アライメントＳＮは、ＷＴＲＵにおける異なるタイムスロットで受信した信号を適切に組み合わせた後、所望の干渉信号が互いに関して直交部分空間内に置かれるようにプリコーディング演算を使用することができる。
【００４２】
部分的ＤＦのＳＮを使用する別の実施形態では、干渉基地局は、複数のレイヤを同時に伝送することができる（すなわち、それぞれの基地局は、ＭＩＭＯ演算を使用する重ね合わせ符号化またはマルチレイヤ伝送を採用することができる）。ＤＦのＳＮは、すべての基地局からレイヤの選択された部分集合のみを復号し、残りのレイヤを雑音として処理することができる。復号されたレイヤに基づくプリコーディング最適化を使用することができる。次いで、ＤＦのＳＮは、異なるタイムスロット内の信号が組み合わされた後、ＷＴＲＵにおけるすべてのレイヤの復号が円滑に行われるようにしかるべくプリコードされた信号を送信することができる。
【００４３】
ＡＦ（増幅転送）ＳＮを使用する別の実施形態では、ＡＦのＳＮは、無線で追加された干渉基地局から信号を受信することができる。ＡＦのＳＮは、受信信号を（復号なしで）プリコードし、受信信号を後のタイムスロットで転送することができる。プリコーディングは、ＷＴＲＵにおける所望の信号電力が最大化されるように最適化されうる。
【００４４】
共有中継および中継オペレーションに参加するＷＴＲＵに対する選択手順は、チャネル状態に依存しうる。本明細書においては、ＣＳＩ（チャネル状態情報）フィードバックのシグナリングフローならびにＳＮから基地局およびＷＴＲＵにＷＴＲＵペアリングおよび中継方式をアクノリッジする手順について説明する。
【００４５】
図２Ａは、半二重ワイヤレス通信システム２００のシステムモデルの第１の伝送フェーズを示している。システム２００は、第１のセル２１０１内の第１のＢＳ（基地局）２０５１および第２のセル２１０２内の第２のＢＳ２０５２を備えることができる。２セルダウンリンクシナリオを使用することができ、その場合、セル２１０１のＢＳ２０５１は、その割り当てられたＷＴＲＵ２１５１をスケジュールして通信する。セル２１０２のＢＳ２０５２は、その割り当てられたＷＴＲＵ２１５２をスケジュールして、通信する。隣接するセル２１０１および２１０２は、同じリソースブロック（すなわち、時間および周波数）で動作し、周波数再利用係数１を満たす。ｉ＝１、２について、ＢＳ２０５ｉは、コードワードＣＷｉをその送信先ＷＴＲＵ２１５ｉに送信することができる。２本のアンテナを持つＳＮ２２０は、セル２１０の共通ＲＢ（リソースブロック）において動作することによってＢＳとＷＴＲＵの両方のペア２０５／２１０を同時に支援することができる。しかし、セル間干渉２２５が、隣接セル２１０およびその各ＷＴＲＵ２１５の近接近により生じうる。
【００４６】
ＢＳ２０５、ＷＴＲＵ２１５、およびＳＮ２２０の間のチャネルは、加法性白色ガウス雑音（ＡＷＧＮ）モデルに従うことができる。図２Ａに示すような第１の伝送フェーズ［０，Ｔ０］における受信信号（信号はｔ＝０からｔ＝Ｔ０までの間に受信されていると仮定する）は、以下の式で与えられる。
【００４７】
ＹＳＮ＝ｈ１ＳＮＸ１＋ｈ２ＳＮＸ２＋ＺＳＮ                式（１）
Ｙ１，Ｔ１＝ｈ１１＋ｈ２１Ｘ２＋Ｚ１                      式（２）
Ｙ２，Ｔ１＝ｈ１２Ｘ１＋ｈ２２Ｘ２＋Ｚ２                  式（３）
Ｘ１は、ＢＳ２０５１による送信信号であり、Ｘ２は、ＢＳ２０５２による送信信号であり、ＹＳＮは、ＳＮ２２０における受信信号であり、Ｙ１，Ｔ１は、第１の伝送フェーズのときのＷＴＲＵ２１５１における受信信号であり、Ｙ２，Ｔ１は、第１の伝送フェーズのときのＷＴＲＵ２１５２における受信信号であり、ｈ１ＳＮ＝［ｈ１ＳＮ，１  ｈ１ＳＮ，２］は、ＢＳ２０５１とＳＮ２２０の２つのアンテナポートとの間のチャネルであり、ｈ２ＳＮ＝［ｈ２ＳＮ，１  ｈ２ＳＮ，２］は、ＢＳ２０５２とＳＮ２２０の２つのアンテナポートとの間のチャネルであり、ｈ１１は、ＢＳ２０５１とＷＴＲＵ２１５１との間のチャネルであり、ｈ１２は、ＢＳ２０５１とＷＴＲＵ２１５２との間のチャネルであり、ｈ２１は、ＢＳ２０５２とＷＴＲＵ２１５１との間のチャネルであり、ｈ２２は、ＢＳ２０５２とＷＴＲＵ２１５２との間のチャネルである。ＺＳＮは、ＳＮ２２０で観察される雑音項であり、Ｚ１は、ＷＴＲＵ２１５１で観察される雑音項であり、Ｚ２は、ＷＴＲＵ２１５２で観察される雑音項である。ｉ＝１、２について、Ｘｉは、ＢＳ２０５ｉの信号であり、電力制約条件
Ｅ（Ｘｉ２）≦Ｐｉ                                          式（４）
を満たす。ただし、Ｅ（．）は、標準期待値演算に対応し、Ｐｉは、ｉ＝１または２についてＢＳ２０５ｉの最大許容送信電力であり、Ｚｉは、分散Ｎｉを持つ互いに独立で同一の分布に従うガウス雑音過程であり、ＺＳＮ＝［ＺＳＮ，１  ＺＳＮ，２］で、共分散行列はＫＺＳＮである。
【００４８】
ＴをＢＳ２０５１および２０５２の両方による伝送の全持続時間として［Ｔ０，Ｔ］である図２Ｂに示されているシステム２００の第２の伝送フェーズ（例えば、異なるＴＴＩ）において、ＢＳ２０５は、メッセージを送信するのを差し控え、ＳＮ２２０のみがＷＴＲＵ２１５で受信された信号ＸＳＮを以下のように送信する：
Ｙ１，Ｔ２＝ｈＳＮ１ＸＳＮ＋Ｚ１’                      式（５Ａ）、および
Ｙ２，Ｔ２＝ｈＳＮ２ＸＳＮ＋Ｚ２’                      式（５Ｂ）
ただし、Ｙ１，Ｔ２は、第２の伝送フェーズのときのＷＴＲＵ２１５１における受信信号であり、Ｙ２，Ｔ２は、第２の伝送フェーズのときのＷＴＲＵ２１５２における受信信号である。ＸＳＮは、ＳＮ２２０によって送信される信号ベクトルである。ｈＳＮ１＝［ｈＳＮ１，１  ｈＳＮ１，２］およびｈＳＮ２＝［ｈＳＮ２，１  ｈＳＮ２，２］は、それぞれＳＮ２２０の２つのアンテナポートとＷＴＲＵ２１５の間のチャネルである。［ｈＳＮｉ，１  ｈＳＮｉ，２］は、ＷＴＲＵ２１５ｉの受信アンテナとＳＮ２２０の２本の送信アンテナとの間のチャネル係数を表す。Ｚｉ’（ｉ＝１、２）は、互いに独立で同一の分布に従うガウス雑音過程であり、システム２００の第２の伝送フェーズのときにＷＴＲＵ２１５において分散Ｎｉ’が生じる。
【００４９】
送信ベクトルＸＳＮは、電力制約条件
ｔｒ（Ｅ（ＸＳＮＸＳＮ＊））＜ＰＳＮ                      式（６）
を満たす。
【００５０】
ｔｒ（．）は、標準トレース演算であり、ＰＳＮは、ＳＮの最大許容送信電力である。簡単にするため、Ｔ０は、それぞれの実施形態における解析にわたりＴ／２に等しいものとしてよい。
【００５１】
ＢＳ２０５ｉは、ＳＮ２２０への順方向チャネルのＣＳＩ（チャネル状態情報）、すなわち、ｈｉｉ、ｈｉＳＮ、を有すると仮定され、ＷＴＲＵ２１５は、ＢＳ２０５およびＳＮ２２０の両方からのリンクの最適なＣＳＩを有することができる。しかし、中継による利点を完全に活かすために、ＳＮ２２０は、ネットワークの完全なＣＳＩを有すると仮定することができる。
【００５２】
本明細書で説明されるような全ての提案される伝送方式に共通するが、ＷＴＲＵ２１５は、第１のタイムスロットにおいて両方のＢＳ２０５によって送信される信号と第２のタイムスロットにおいてＳＮ２２０によって送信される信号とを組み合わせることができる。そして、ＷＴＲＵ２１５は、組み合わされた信号を使用して所望の信号を復号することができる。
【００５３】
図３は、ＳＮ２２０におけるＢＳ２０５およびＷＴＲＵ２１５によって送信される信号を処理してセル間干渉を軽減するための手順を示すフロー図である。図２Ａおよび図３を参照すると、ＴＴＩ１（第１の伝送時間間隔）において、第１のセル２１０１内の第１のＢＳ２０５１および第２のセル２１０２内の第２のＢＳ２０５２は、同じ（すなわち、共通の）ＲＢ（リソースブロック）（３０５）で信号（例えば、コードワードまたはコードワード構成要素を含む）を送信する。遅延ＴＴＩ２（３１０）の後、ＴＴＩ３において、ＳＮ２２０およびＢＳ２０５のそれぞれによってスケジュールされた少なくとも１つのＷＴＲＵ２１５は、これらの信号を受信することができ、これにより、スケジュールされたＷＴＲＵ２１５のそれぞれは、信号をバッファリングすることができ、ＳＮ２２０は、ＢＳ２０５のそれぞれによって送信される信号を処理することができる（例えば、復号手順を実行する）（３１５）。ＴＴＩ４において、ＳＮ２２０は、処理された信号をプリコードし、プリコードされた信号を送信する（３２０）。遅延ＴＴＩ５の後（３２５）、ＴＴＩ６において、スケジュールされたＷＴＲＵ２１５のそれぞれは、プリコードされた信号を受信し、そのプリコードされた信号をバッファリングされている信号と組み合わせ、組み合わされた信号に対して復号演算を実行し、所望の信号電力を最大にし、スケジュールされたＷＴＲＵにおいて干渉信号電力を最小にする。
【００５４】
図４は、ＳＮ２２０におけるＢＳ２０５およびＷＴＲＵ２１５によって送信されるコードワードを処理し、ＨＡＲＱ（ハイブリッド自動再送要求）フィードバック（すなわち、ＡＣＫ（肯定応答）／ＮＡＣＫ（否定応答）フィードバック）を供給するための手順４００の信号フロー図である。第１のＢＳ２０５１は第１のコードワードＸ１（すなわち、所望の信号）を第１のＷＴＲＵ２１５１に送信することができる（４０５）。しかし、第２のＷＴＲＵ２１５２は、干渉信号として第１のコードワードＸ１を受信することもある（４１０）。同時に、第２のＢＳ２０５２は第２のコードワードＸ２（すなわち、所望の信号）を第２のＷＴＲＵ２１５２に送信することができる（４１５）。しかし、第２のＷＴＲＵ２１５２は、干渉信号として第２のコードワードＸ２を受信することもある（４２０）。第１および第２のＷＴＲＵ２１５１および２１５２のそれぞれは、コードワードＸ１およびＸ２を含む所望の干渉信号をバッファリングする（すなわち、格納する）ことができる（４２５、４３０）。ＳＮ２２０は、コードワードＸ１（４３５）およびＸ２（４４０）を各ＢＳ２０５１および２０５２から受信し、コードワードＸ１およびＸ２を復号することを試みる（４４５）。ＳＮ２２０は、次いで、プリコードされた信号を第１のＷＴＲＵ２１５１に送信することができ（４５０）、これは、プリコードされた信号をバッファリングされた信号と組み合わせて、第１のコードワードＸ１を復号することを試みる（４５５）。ＳＮ２２０は、プリコードされた信号を第２のＷＴＲＵ２１５２に送信することができ（４６０）、これは、プリコードされた信号をバッファリングされた信号と組み合わせて、第２のコードワードＸ２を復号することを試みる（４６５）。第１のＷＴＲＵ２１５１は、次いで、第１のコードワードＸ１に対するＡＣＫ／ＮＡＣＫフィードバックを第１のＢＳ２０５１に送信することができ（４７０）、第２のＷＴＲＵ２１５２は、次いで、第２のコードワードＸ２に対するＡＣＫ／ＮＡＣＫフィードバックを第２のＢＳ２０５２に送信することができる（４７５）。コードワードＸ１およびＸ２のいずれか一方が失敗した場合、対応するＢＳ２０５は、同じコードワードを再送することができる。元の伝送および再送（複数可）からのソフトビットを組み合わせることは、既存のＨＡＲＱ機構で実行することができる。
【００５５】
分散干渉アライメント方式では、基地局がどのようなタイプの協調も行わずに第１のタイムスロット内で独立してその伝送を実行するときに、送信信号は、送信先において互いに干渉する。伝送のブロードキャストの性質により、ＳＮ２２０は、両方のＢＳ２０５から信号を受信する。
【００５６】
第１のタイムスロットにおいて、ＢＳ２０５とＳＮ２２０との間の通信は、多元接続通信として表すことができ、容量は以下を仮定して以下のように書くことができる。
Ｅ［ＺＳＮＺＳＮ＊］＝Ｉ                                      式（７）、
Ｒ１ＳＮ≦０．５ｌｏｇ（１＋（｜ｈ１ＳＮ，１｜２＋｜ｈ１ＳＮ，２｜２）Ｐ１）    式（８）、
Ｒ２ＳＮ≦０．５ｌｏｇ（１＋（｜ｈ２ＳＮ，１｜２＋｜ｈ２ＳＮ，２｜２）Ｐ２）    式（９）、および
Ｒ１ＳＮ＋Ｒ２ＳＮ≦０．５ｌｏｇｄｅｔ（Ｉ＋ＨＫＸＨ＊）      式（１０）
ただし、Ｈ＝［ｈ１ＳＮＴ  ｈ２ＳＮＴ］、ＫＸ＝ｄｉａｇ（Ｐ１，Ｐ２）であり、Ｉは恒等行列である。ＳＮ２２０は、第１のタイムスロットにおいてメッセージを復号することができると仮定すると、所望の干渉信号が第２のタイムスロットの終わりにＷＴＲＵ２１５によって分離されるように伝送戦略（トランスミッション・ストラテジー）を実行することができるものとしてよい。このような伝送戦略は、ＳＮ２２０でプリコーディングを適用し、２つのメッセージの一次結合ＸＳＮを送信するというものである。プリコーディング行列は、２つのタイムスロット上の受信信号が送信先に対して適切にアライメントされるように設計され、受信側に適切な線形フィルタを適用することによって干渉信号を完全に排除することができる。
【００５７】
プリコーディングおよび復号演算において、ＳＮ２２０が第１のタイムスロット［０，Ｔ０］でＢＳ２０５によって送信されたメッセージを正常に復号化する場合、ＢＳ２０５は、コンポジット信号を送信する前にプリコーディング行列を復号されたメッセージの共役に適用することができる。そこで、第２のタイムスロット［Ｔ０，Ｔ］においてＳＮ２２０によって送信される信号は、
【００５８】
【数１】
0005597771.tif 000002
【００５９】
と書くことができ、ただし、
【００６０】
【数２】
0005597771.tif 000003
【００６１】
は、対応する要素ｔ１１、ｔ１２、ｔ２１、およびｔ２２を持つプリコーディング行列であり、Ｘｉ＊，ｉ＝１、２は、メッセージＸｉ，ｉ＝１、２の複素共役である。ＷＴＲＵ２１５１およびＷＴＲＵ２１５２で受信された信号はＹ１，Ｔ２およびＹ２，Ｔ２とそれぞれ表され、その場合、以下のように書くことができる：
Ｙ１，Ｔ２＝ｈＳＮ１ＸＳＮ＋Ｚ１’＝（ｈｓＮ１，１ｔ１１＋ｈＳＮ１，２ｔ２１）Ｘ１＊＋（ｈＳＮ１，１ｔ１２＋ｈＳＮ１，２ｔ２２）Ｘ２＊＋Ｚ１’  式（１３）、
Ｙ２，Ｔ２＝ｈＳＮ２ＸＳＮ＋Ｚ２’＝（ｈｓＮ２，１ｔ１１＋ｈＳＮ２，２ｔ２１）Ｘ１＊＋（ｈＳＮ２，１ｔ１２＋ｈＳ２，２ｔ２２）Ｘ２＊＋Ｚ２’    式（１４）
【００６２】
２タイムスロットにわたって、送信先は、式（１）、（２）、および（３）で上に示されているような基地局によって送信され、式（１３）および（１４）で上に示されているようなＳＮ２２０によって送信される信号を受信する。システムの設計における一目標は、これら２つの信号を適宜組み合わせたときに、干渉信号が完全に除去されるようにプリコーディング行列ｔを設計することである。この目標を達成するために、以下の式が成り立つには十分でありうる：
【００６３】
【数３】
0005597771.tif 000004
【００６４】
ただし、ｋは、ＳＮ２２０の総電力制約条件を満たすために使用されるパラメータである。
【００６５】
そこで、第２のタイムスロットにおいてＷＴＲＵ２１５で受信した信号は、以下のように書くことができる：
Ｙ１，Ｔ２＝ｋｈ２１Ｘ１＊−ｋｈ１１Ｘ２＊＋Ｚ１’              式（１６）、および
Ｙ２，Ｔ２＝ｋｈ２２Ｘ１＊−ｋｈ１２Ｘ２＊＋Ｚ２’              式（１７）
【００６６】
式（１）、（２）、（３）、（１６）、および（１７）を組み合わせると、２タイムスロットにわたる送信先で受信される全体は、以下のように書くことができる：
【００６７】
【数４】
0005597771.tif 000005
【００６８】
、および
【００６９】
【数５】
0005597771.tif 000006
【００７０】
復号手順において、受信フィルタを信号全体に適用する前に、ＷＴＲＵ２１５は、最初に、共役演算を第２のタイムスロットで受信した信号上で適用し、その結果、式（１８）および（１９）は以下のように修正される。
【００７１】
【数６】
0005597771.tif 000007
【００７２】
、および
【００７３】
【数７】
0005597771.tif 000008
【００７４】
式（２０）および（２１）から、干渉信号成分が完全にキャンセルされるような線形フィルタを適用することによって、それぞれＷＴＲＵ２１５１および２１５２において干渉を起こすことなくＸ１およびＸ２を抽出することができることが観察されうる。干渉信号が完全にキャンセルされる信号を得るために、以下の受信処理をＷＴＲＵ２１５１および２１５２でそれぞれ使用することができるが、ただし
【００７５】
【数８】
0005597771.tif 000009
【００７６】
、および
【００７７】
【数９】
0005597771.tif 000010
【００７８】
である。
【００７９】
式（２２）および（２３）から、干渉信号が完全にキャンセルされ、所望の信号および雑音のみがフィルタ演算の後も残ることを観察することができる。ｋ＝１である特別な場合では、伝送はアラモチ符号化方式に類似している。
【００８０】
Ｅ［｜Ｚ１’｜２］＝Ｅ［｜Ｚ２’｜２］＝１と仮定し、ガウス入力がＢＳ２０５において使用されていると仮定すると、達成可能な速度は式（２２）および（２３）を使用して以下のように書くことができる：
【００８１】
【数１０】
0005597771.tif 000011
【００８２】
、および
【００８３】
【数１１】
0005597771.tif 000012
【００８４】
この目的は、式（８）、（９）、および（１０）ｍで与えられるＳＮ２２０における多元接続速度によって制約される速度の和（Ｒ１＋Ｒ２）を最大化することであり、式（２４）および（２５）における受信機で達成可能な速度は、ＳＮの電力制約条件
【００８５】
【数１２】
0005597771.tif 000013
【００８６】
によって決まり、したがって、
【００８７】
【数１３】
0005597771.tif 000014
【００８８】
である。
【００８９】
速度合計を最大化しながら、第１の制約条件はＳＮ２２０の最大総電力によるものであり、
｜ｔ１１｜２Ｐ１＋｜ｔ１２｜２Ｐ２＋｜ｔ２１｜２Ｐ１＋｜ｔ２２｜２Ｐ２≦ＰＳＮ    式（２７）
のように書くことができ、第２の制約条件は、式（１５）からのプリコーディング行列の設計によるものとしてよく、これは
【００９０】
【数１４】
0005597771.tif 000015
【００９１】
のように書き換えることができる。
【００９２】
以下のように干渉のアライメントを行うため所望の条件を満たす閉形式のプリコーディング行列を取得することが可能である。式（２４）および（２５）から、スループットの式は、ｋの増加関数であり、したがって、式（２７）および（２８）を満たす最大のｋの値は最適であり、最適なプリコーディング行列を与える。式（２８）から、それぞれのｔｉｊ、ｉ，ｊ＝１、２は、ｋの関数として明示的に書くことができ、したがって、式（２７）は、最大のｋの値をもたらす等式で満たされうる。
【００９３】
式（２６Ａ）における達成可能な速度は、別のところで提案される選択中継を組み込むことによって改善されうる。特に、ＢＳ／ＳＮ間チャネルがＳＮ２２０なしの直接的伝送に関してであっても伝送速度を制限する場合については、ＢＳは、ＳＮ２２０を利用しないように選択し、第２のタイムスロットにおいて伝送を再開することができる。しかし、本明細書で説明されている実施形態では、中継が直接通信より有利である場合のみ考慮される。
【００９４】
上で説明されているように最適化問題をより一般的な問題に拡張することも可能である。最初に、プリコーディング行列ｔを以下の式を満たすように設定することができる：
【００９５】
【数１５】
0005597771.tif 000016
【００９６】
ここで、式（１５）の中の係数ｋは、要素ｋ１およびｋ２を持つ対角行列に置き換えられる。次いで、第２の伝送フェーズにおける受信信号は、以下のように表すことができる：
Ｙ１，Ｔ２＝ｋ１ｈ２１Ｘ１＊−ｋ１ｈ１１Ｘ２＊＋Ｚ１’    式（３０）、および
Ｙ２，Ｔ２＝ｋ２ｈ２２Ｘ１＊−ｋ２ｈ１２Ｘ２＊＋Ｚ２’    式（３１）
【００９７】
両方の伝送フェーズにおける受信信号は、以下のように表すことができる：
【００９８】
【数１６】
0005597771.tif 000017
【００９９】
、および
【０１００】
【数１７】
0005597771.tif 000018
【０１０１】
上記の式をそれぞれ
【０１０２】
【数１８】
0005597771.tif 000019
【０１０３】
および
【０１０４】
【数１９】
0005597771.tif 000020
【０１０５】
上に投影すると、以下の式が得られる：
【０１０６】
【数２０】
0005597771.tif 000021
【０１０７】
、および
【０１０８】
【数２１】
0005597771.tif 000022
【０１０９】
ＷＴＲＵ２１５１および２１５２における達成可能な速度は以下のように表すことができる：
【０１１０】
【数２２】
0005597771.tif 000023
【０１１１】
、および
【０１１２】
【数２３】
0005597771.tif 000024
【０１１３】
プリコーディングの公式内で異なるｋ個のパラメータを使用する利点は、最適化問題を
【０１１４】
【数２４】
0005597771.tif 000025
【０１１５】
のように総電力の代わりにＳＮ２２０におけるそれぞれの送信アンテナの電力に対する制約条件を用いて解くことができるという点にあり、したがって、
【０１１６】
【数２５】
0005597771.tif 000026
【０１１７】
、および
【０１１８】
【数２６】
0005597771.tif 000027
【０１１９】
ここで、第１の制約条件はパラメータｋ１を設定し、第２の制約条件はパラメータｋ２を設定し、ＸＳＮ，１およびＸＳＮ，２は、それぞれ、ＳＮ２２０の２本のアンテナからの送信信号であり、ＰＳＮ，１およびＰＳＮ，２は、それぞれ、ＳＮ２２０の２本のアンテナに対する電力制約条件である。
【０１２０】
ＳＮプリコーディングは、ＤＦ共有中継を伴う一実施形態において最適化されうる。ＳＮ２２０は、その信号を、直交部分空間内に干渉および所望の信号を入れるように生成しえない。むしろ、
【０１２１】
【数２７】
0005597771.tif 000028
【０１２２】
で与えられる概括的なプリコーディング行列を使用することができる。
【０１２３】
そこで、第２のタイムスロットにおいて送信先で受信した信号は、以下のとおりとすることができる：
Ｙ１，Ｔ２＝ｈＳＮ１ＸＳＮ＋Ｚ１’＝（ｈＳＮ１，１ｔ１１＋ｈＳＮ１，２ｔ２１）Ｘ１＋（ｈＳＮ１，１ｔ１２＋ｈＳＮ１，２ｔ２２）Ｘ２＋Ｚ１’    式（４２）、および
Ｙ２，Ｔ２＝ｈＳＮ２ＸＳＮ＋Ｚ２’＝（ｈＳＮ２，１ｔ１１＋ｈＳＮ２，２ｔ２１）Ｘ１＋（ｈＳＮ２，１ｔ１２＋ｈＳＮ２，２ｔ２２）Ｘ２＋Ｚ２’    式（４３）
【０１２４】
第２のタイムスロットにおける受信信号とともに、式（１）、（２）、および（３）で与えられるような第１のタイムスロットにおける受信信号を考えると、全体的に受信信号は以下のように書くことができる。
【０１２５】
Ｙ１Ｔ＝ｗ１ａＸ１＋ｗ２ａＸ２＋Ｚ１Ｔ                  式（４４）、および
Ｙ２Ｔ＝ｗ１ｂＸ１＋ｗ２ｂＸ２＋Ｚ２Ｔ                  式（４５）
ただし、
ｗ１ａ＝［ｈ１１  ｈＳＮ１ｔ１］Ｔ                      式（４６）、
ｗ２ａ＝［ｈ２１  ｈＳＮ１ｔ２］Ｔ                      式（４７）、
ｗ１ｂ＝［ｈ１２  ｈＳＮ２ｔ１］Ｔ                      式（４８）、
ｗ２ｂ＝［ｈ２２  ｈＳＮ２ｔ２］Ｔ                      式（４９）、
ｔ１＝［ｔ１１  ｔ２１］Ｔ                              式（５０）、および
ｔ２＝［ｔ１２  ｔ２２］Ｔ                              式（５１）
ここで、
Ｙ１Ｔ＝［Ｙ１，Ｔ１  Ｙ１，Ｔ２］Ｔ                    式（５２）、
Ｙ２Ｔ＝［Ｙ２，Ｔ１  Ｙ２，Ｔ２］Ｔ                    式（５３）、
Ｚ１Ｔ＝［Ｚ１  Ｚ１’］Ｔ                              式（５４）、および
Ｚ２Ｔ＝［Ｚ２  Ｚ２’］Ｔ                              式（５５）
【０１２６】
復号するために、送信先ではＭＭＳＥ復号方式を使用して干渉の効果を補償するが、ただし、
Ｚ’ｅｆｆ１＝ｗ２ａＸ２＋Ｚ１Ｔ                        式（５６）、および
Ｚ’ｅｆｆ２＝ｗ１ｂＸ１＋Ｚ２Ｔ                        式（５７）
これは、それぞれ、ＫＺｅｆｆ１およびＫＺｅｆｆ２の共分散行列を有する。
【０１２７】
次に、ＭＭＳＥフィルタリングを受信信号に以下のように適用することができ、
【０１２８】
【数２８】
0005597771.tif 000029
【０１２９】
、および
【０１３０】
【数２９】
0005597771.tif 000030
【０１３１】
ただし、Ｚ’ｅｆｆ１およびＺ’ｅｆｆ２は、単位共分散行列である。次いで、Ｘ１、Ｘ２に対するＷＴＲＵ２１５１および２１５２における受信したＳＮＲ（信号対雑音比）をそれぞれ以下のように書き直すことができる：
【０１３２】
【数３０】
0005597771.tif 000031
【０１３３】
、および
【０１３４】
【数３１】
0005597771.tif 000032
【０１３５】
ＷＴＲＵ２１５１および２１５２におけるＳＮＲは、ｔ１およびｔ２のプリコーディングベクトルの集合にわたって最大にすることができ、これは
ｔｒ｛Ｅ［ＸＳＮＸＳＮ＊］｝＝ＰＳＮ    式（６２）
を満たす。
【０１３６】
最大のＳＮＲｍｍｓｅｉ、ｉ＝１、２について、全体的な達成可能な速度は以下のように求めることができる：
Ｒ１ｏｐｔｂｆ≦０．５ｌｏｇ（１＋ＳＮＲｍｍｓｅ１）    式（６３）、および
Ｒ２ｏｐｔｂｆ≦０．５ｌｏｇ（１＋ＳＮＲｍｍｓｅ２）    式（６４）
【０１３７】
同様に、全体的な速度はＳＮ２２０における復号制約条件とともに式（８）、（９）、および（１０）で与えられ、以下の速度からＭＭＳＥの復号によって達成される全体的な速度が得られる。
【０１３８】
【数３２】
0005597771.tif 000033
【０１３９】
しかし、上で与えられた合計速度は、ＳＮ電力制約条件に基づく可能な［ｔ１１，ｔ１２，ｔ２１，ｔ２２］集合のうちから探索することによって得られるＳＮプリコーディング行列ＸＳＮを適切に選択することによって最大化することができる。したがって、チャネル利得およびノード電力が与えられた場合、上記の最適化により、最適な［ｔ１１＊，ｔ１２＊，ｔ２１＊，ｔ２２＊］集合が決定される。しかし、スループットの式の非凸性により、最適な閉形式ＳＮプリコーディング行列を得ることが可能である。したがって、プリコーディング行列を決定する際に全数探索が使用される。
【０１４０】
次に増幅転送共有中継を伴う別の実施形態について説明する。中継伝送方式は、ＳＮ２２０においてＡＦ伝送を組み込むように一般化される。ＡＦにおいて、ＳＮは、第１の伝送フェーズで基地局から送信された信号を復号することを試みない。第２の伝送フェーズで、電力制約条件に従って第１の伝送フェーズにおいて受信した全体的信号を増幅する。
【０１４１】
ＳＮ２２０は、基地局のメッセージを復号しなければならないわけではないため、式（８）、（９）、および（１０）で与えられているような、送信元メッセージの復号可能性を保証する速度制限は、撤廃される。しかし、全体的な受信信号は、雑音によって破損しているため、ＡＦ方式は雑音の増幅を引き起こす。
【０１４２】
式（１）、（２）、（３）、（５Ａ）および（５Ｂ）で与えられるような受信信号を考えると、ＳＮ２２０は、それぞれのアンテナの受信信号に実β１およびβ２を乗算することによって得られるプリコーディング行列を生成することができ、これはＳＮ送信信号を与える。
【０１４３】
ＸＳＮ＝（［ＸＳＮ１ＸＳＮ２）］Ｔ）    式（６６）
ただし、
ＸＳＮ１＝β１（［ｈ１ＳＮ，１  ｈ２ＳＮ，１］［Ｘ１  Ｘ２］Ｔ＋ＺＳＮ１，１）    式（６７）、および
ＸＳＮ２＝β２（［ｈ１ＳＮ，２  ｈ２ＳＮ，２］［Ｘ１  Ｘ２］Ｔ＋ＺＳＮ２，１）    式（６８）
【０１４４】
ここでβ１およびβ２は、それぞれ、ＳＮ２２０の２本のアンテナにおける増幅係数である。ＡＦ  ＳＮプリコーディングを、パフォーマンスがよくなるように、特にダイバーシティ利得が改善されるように拡張することができる。より一般的な増幅演算は、ＸＳＮ１およびＸＳＮ２が以下の式で与えられるように以下のように表すことができる。
ＸＳＮ１＝β１１（［ｈ１ＳＮ，１  ｈ２ＳＮ，１］［Ｘ１  Ｘ２］Ｔ＋ＺＳＮ１，１）＋β１２（［ｈ１ＳＮ，２  ｈ２ＳＮ，２］［Ｘ１  Ｘ２  ］Ｔ＋ＺＳＮ２，１）    式（６９）、および
ＸＳＮ２＝β２１（［ｈ１ＳＮ，２  ｈ２ＳＮ，２］［Ｘ１  Ｘ２］Ｔ＋ＺＳＮ２，１）＋β２２（［ｈ１ＳＮ，１  ｈ２ＳＮ，１］［Ｘ１  Ｘ２］Ｔ＋ＺＳＮ１，１）    式（７０）
ただし、β１１、β１２、β２１、およびβ２２は、アンテナにおける増幅係数である。
【０１４５】
したがって、それぞれの送信信号は、２つの受信信号の一次結合であるものとしてよい。β値は複素数とすることができ、これは、ＭＵ（マルチユーザー）ＭＩＭＯに似た利得値をもたらしうる。しかし、簡単にするため、β１１＝β１２、およびβ２１＝β２２と仮定する。
【０１４６】
ＳＮの電力制約条件により、送信信号は、ｔｒ（Ｅ（ＸＳＮＸＳＮ＊））＜ＰＳＮを満たすものとしてよく、これは
β１２（｜ｈ１ＳＮ，１｜２Ｐ１＋｜ｈ２ＳＮ，１｜２Ｐ２＋１）＋β２２（｜ｈ１ＳＮ，２｜２Ｐ１＋｜ｈ２ＳＮ，１｜２Ｐ２  ＋１）≦ＰＳＮ    式（７１）
に等しく、ただし、Ｐ１およびＰ２は、送信元送信電力である。
【０１４７】
式（５Ａ）および（５Ｂ）に従って、ＸＳＮをＡＦとともに使用すると、ＷＴＲＵ２１５１および２１５２における受信信号は、
【０１４８】
【数３３】
0005597771.tif 000034
【０１４９】
、および
【０１５０】
【数３４】
0005597771.tif 000035
【０１５１】
として得られるが、ただし、
ｈ１１，ｅｆｆ＝β１ｈＳＮ１，１ｈ１ＳＮ，１＋β２ｈＳＮ１，２ｈ１ＳＮ，２    式（７４）、
ｈ２１，ｅｆｆ＝β１ｈＳＮ１，１ｈ２ＳＮ，１＋β２ｈＳＮ１，２ｈ２ＳＮ，２    式（７５）、
Ｚ１，ｅｆｆ＝β１ｈＳＮ１，１ＺＳＮ，１＋β２ｈＳＮ１，２ＺＳＮ２，２＋Ｚ１２    式（７６）、
ｈ１２，ｅｆｆ＝β１ｈＳＮ２，１ｈ１ＳＮ，１＋β２ｈＳＮ２，２ｈ１ＳＮ，２    式（７７）、
ｈ２２，ｅｆｆ＝β１ｈＳＮ２，１ｈ２ＳＮ，１＋β２ｈＳＮ２，２ｈ２ＳＮ，２  式（７８）、および
Ｚ２，ｅｆｆ＝β１ｈＳＮ２，１ｈＳＮ，１＋β２ｈＳＮ２，２ＺＳＮ２，２＋Ｚ２２    式（７９）
【０１５２】
次いで、
ｖ２ａ＝［ｈ２１  ｈ２１，ｅｆｆ］Ｔ、ｖ１ａ＝［ｈ１１  ｈ１１，ｅｆｆ］Ｔ    式（８０）、および
Ｚ１，ｍｍｓｅ＝ｖ２ａＸ２＋［ＺＲ１，１Ｚ１，ｅｆｆ］Ｔ    式（８１）
と表すと、ＷＴＲＵ２１５１におけるＭＭＳＥ受信機の結果、ＳＮＲは
【０１５３】
【数３５】
0005597771.tif 000036
【０１５４】
となる。
【０１５５】
同様に、ＷＴＲＵ２１５２において
ｖ１ｂ＝［ｈ１２  ｈ１２，ｅｆｆ］Ｔ    式（８３）、
ｖ２ｂ＝［ｈ２２  ｈ２２，ｅｆｆ］Ｔ    式（８４）、および
Ｚ２，ｍｍｓｅ＝ｖ１ｂＸ１＋［ＺＳＮ２，１Ｚ２，ｅｆｆ］Ｔ    式（８５）
とすると、ＭＭＳＥによるＷＴＲＵ２１５２におけるＳＮＲは
【０１５６】
【数３６】
0005597771.tif 000037
【０１５７】
となる。
そこで、ＡＦ伝送に対する全体的な達成可能速度は
Ｒ１ＡＦ≦０．５  ｌｏｇ（１＋ＳＮＲｍｍｓｅ１ＡＦ）    式（８７）、および
Ｒ２ＡＦ≦０．５  ｌｏｇ（１＋ＳＮＲｍｍｓｅ２ＡＦ）    式（８８）
となる。
【０１５８】
ＡＦ伝送によって得られる達成可能な速度は、式（８）、（９）、および（１０）によって与えられるＳＮにおける復号制約条件によって制限されず、したがってＲ１およびＲ２は、
ｍａｘ（Ｒ１ＡＦ＋Ｒ２ＡＦ）ｓ．ｔ．ｔｒ｛Ｅ［ＸＳＮＸＳＮ＊］｝≦ＰＳＮ    式（８９）
のように最適化された合計速度でエンドツーエンドの達成可能な速度をもたらしうる。
【０１５９】
上で述べたようにＡＦ伝送のスループットの式に基づき、ＳＮ２２０は、その送信電力によって制約される最適なスケーリングベクトルβ＝［β１，β２］を、システム２００のチャネル利得とともに決定することができる。
【０１６０】
さらに別の実施形態では、部分的ＤＦ共有中継機能が実現される。ＢＳ２０５は、メッセージ分割を使用することができる（すなわち、コードワードを２つの断片に分割する）。ＳＮ２２０は、これらの分割のうちの１つのみを復号し、伝送を補助することができるが、他の分割は、ＳＮ２２０を使用することなくＷＴＲＵ２１５に直接送信される。それぞれの分割に割り当てられる電力および速度は、ネットワーク内の総チャネル利得、さらにはノード（すなわち、ＢＳ２０５およびＷＴＲＵ２１５）における電力制約条件によって決定されうる。
【０１６１】
図５は、部分的ＤＦ共有中継手順５００の信号フロー図である。第１のＢＳ２０５１はコードワード構成要素Ｘ１ａおよびＸ１ｂの第１の集合（すなわち、所望の信号）を第１のＷＴＲＵ２１５１に送信することができる（５０５）。しかし、第２のＷＴＲＵ２１５２は、干渉信号としてコードワード構成要素Ｘ１ａおよびＸ１ｂの第１の集合を受信することもできる（５１０）。第２のＢＳ２０５２はコードワード構成要素Ｘ２ａおよびＸ２ｂの第２の集合（すなわち、所望の信号）を第２のＷＴＲＵ２１５２に送信することができる（５１５）。しかし、第２のＷＴＲＵ２１５２は、干渉信号としてコードワード構成要素Ｘ１ａおよびＸ１ｂの第１の集合を受信することもできる（５２０）。第１および第２のＷＴＲＵ２１５１および２１５２のそれぞれは、コードワード構成要素の第１および第２の集合を含む所望の干渉信号をバッファリングする（すなわち、格納する）ことができる（５２５、５３０）。ＳＮ２２０は、Ｘ１ａおよびＸ１ｂを含むコードワード構成要素の第１の集合（５３５）、Ｘ２ａおよびＸ２ｂを含むコードワード構成要素の第２の集合（５４０）を各ＢＳ２０５１および２０５２から受信することもでき、コードワード構成要素の２つの集合（例えば、Ｘ１ｂおよびＸ２ｂ）のそれぞれから１つのコードワード構成要素のみを復号することを試みる（５４５）。ＳＮ２２０は、次いで、プリコードされた信号を第１のＷＴＲＵ２１５１に送信することができ（５５０）、これは、プリコードされた信号をバッファリングされた信号と組み合わせて、Ｘ１ａおよびＸ１ｂを含むコードワード構成要素の第１の集合を復号することを試みる（５５５）。ＳＮ２２０は、プリコードされた信号を第２のＷＴＲＵ２１５２に送信することができ（５６０）、これは、プリコードされた信号をバッファリングされた信号と組み合わせて、Ｘ２ａおよびＸ２ｂを含むコードワード構成要素の第２の集合を復号することを試みる（５６５）。第１のＷＴＲＵ２１５１は、次いで、コードワード構成要素Ｘ１ａおよびＸ１ｂに対するＡＣＫ／ＮＡＣＫフィードバックを第１のＢＳ２０５１に送信することができ（５７０）、第２のＷＴＲＵ２１５２は、次いで、コードワード構成要素Ｘ２ａおよびＸ２ｂに対するＡＣＫ／ＮＡＣＫフィードバックを第２のＢＳ２０５２に送信することができる（５７５）。これらのコードワード構成要素のいずれか一方が失敗した場合、対応するＢＳ２０５は、同じコードワード構成要素を再送することができる。元の伝送および再送（複数可）からのソフトビットを組み合わせることは、既存のＨＡＲＱ機構で実行することができる。
【０１６２】
ＢＳ２０５におけるメッセージは、
Ｘ１＝Ｘ１ａ＋Ｘ１ｂ    式（９０）、および
Ｘ２＝Ｘ２ａ＋Ｘ２ｂ    式（９１）
のように分割することができる。
【０１６３】
Ｘ１ａおよびＸ２ａは、ＳＮ２２０を介して送信されるメッセージ分割を表すものとしてよく、Ｘ１ｂおよびＸ２ｂは、ＷＴＲＵ２１５に直接送信される分割である。第１の伝送フェーズにおけるシステムの入出力関係は、以下の式で与えることができる。
【０１６４】
ＹＳＮ＝ｈ１ＳＮ（Ｘ１ａ＋Ｘ１ｂ）＋ｈ２ＳＮ（Ｘ２ａ＋Ｘ２ｂ）＋ＺＳＮ      式（９２）、
Ｙ１Ｔ，１＝ｈ１１（Ｘ１ａ＋Ｘ１ｂ）＋ｈ２１（Ｘ２ａ＋Ｘ２ｂ）＋Ｚ１        式（９３）、および
Ｙ２Ｔ，１＝ｈ１２（Ｘ１ａ＋Ｘ１ｂ）＋ｈ２２（Ｘ２ａ＋Ｘ２ｂ）＋Ｚ２        式（９４）
ＳＮプリコーディング行列を使用する第１の伝送フェーズにおけるシステムの入出力関係は、
【０１６５】
【数３７】
0005597771.tif 000038
【０１６６】
で与えることができる。
【０１６７】
受信信号は、
Ｙ１，Ｔ２＝ｈＳＮ１ＸＳＮ＋Ｚ１’＝（ｈＳＮ１，１ｔ１１＋ｈＳＮ１，２ｔ２１）Ｘ１ａ＋（ｈＳＮ１，１ｔ１２＋ｈＳＮ１，２ｔ２２）Ｘ２ａ＋Ｚ１’    式（９６）、および
Ｙ２，Ｔ２＝ｈＳＮ２ＸＳＮ＋Ｚ２’＝（ｈＳＮ２，１ｔ１１＋ｈＳＮ２，２ｔ２１）Ｘ１ａ＋（ｈＳＮ２，１ｔ１２  ｈＳＮ２，２ｔ２２）Ｘ２ａ＋Ｚ２’    式（９７）
で表すことができる。
【０１６８】
ＳＮプリコーディングは、メッセージ分割Ｘ１ａおよびＸ２ａによるビームフォーミングを採用するために使用することができ、その場合、行列計数ｔ１１、ｔ１２、ｔ２１、およびｔ２２は、システム内のスループットを最大にするように選択される。
【０１６９】
２つの伝送フェーズにわたって送信される２つの信号を組み合わせることで、以下の関係式が得られる。
【０１７０】
Ｙ１Ｔ＝ｗ１ａＸ１ａ＋ｗ２ａＸ２ａ＋ｗ１ｂＸ１ｂ＋ｗ２ｂＸ２ｂ＋Ｚ１Ｔ      式（９８）、および
Ｙ２Ｔ＝ｖ１ａＸ１ａ＋ｖ２ａＸ２ａ＋ｖ１ｂＸ１ｂ＋ｖ２ｂＸ２ｂ＋Ｚ２Ｔ      式（９９）
ただし、
ｗ１ａ＝［ｈ１１  ｈＳＮ１ｔ１］Ｔ    式（１００）、
ｗ２ａ＝［ｈ２１  ｈＳＮ１ｔ２］Ｔ    式（１０１）、
ｗ１ｂ＝［ｈ１１  ０］Ｔ    式（１０２）、
ｗ２ｂ＝［ｈ２１  ０］Ｔ    式（１０３）、
ｖ１ａ＝［ｈ１２  ｈＳＮ２ｔ１］Ｔ    式（１０４）、
ｖ２ａ＝［ｈ２２  ｈＳＮ２ｔ２］Ｔ    式（１０５）、
ｖ１ｂ＝［ｈ１２  ０］Ｔ    式（１０６）、
ｖ２ｂ＝［ｈ２２  ０］Ｔ    式（１０７）、
ｔ１＝［ｔ１１  ｔ２１］Ｔ    式（１０８）、および
ｔ２＝［ｔ１２  ｔ２１］Ｔ    式（１０９）
ここで、
Ｙ１Ｔ＝［Ｙ１，Ｔ１  Ｙ１，Ｔ１］Ｔ    式（１１０）、
Ｙ２Ｔ＝［Ｙ２，Ｔ１  Ｙ２，Ｔ２］Ｔ    式（１１１）、
Ｚ１Ｔ＝［Ｚ１  Ｚ１’］Ｔ    式（１１２）、および
Ｚ２Ｔ＝［Ｚ２  Ｚ２’］Ｔ    式（１１３）
【０１７１】
第１の送信先において、Ｘ２ａおよびＸ２ｂは、干渉項であり、同様に、Ｘ１ａおよびＸ１ｂは、第２の送信先における干渉項である。簡単のため、受信信号を以下のように書き直すことができる。
【０１７２】
Ｙ１Ｔ＝ｗ１ａＸ１ａ＋ｗ１ｂＸ１ｂ＋Ｚｅｆｆ１    式（１１４）、
Ｙ２Ｔ＝ｖ２ａＸ２ａ＋ｖ２ｂＸ２ｂ＋Ｚｅｆｆ２    式（１１５）、
Ｚｅｆｆ１＝ｗ２ａＸ２ａ＋ｗ２ｂＸ２ｂ＋Ｚ１Ｔ    式（１１６）、および
Ｚｅｆｆ２＝ｖ１ａＸ１ａ＋ｖ１ｂＸ１ｂ＋Ｚ２Ｔ    式（１１７）
【０１７３】
送信先の出力を、対応する白色化フィルタによって処理し、干渉の効果Ｚｅｆｆ１およびＺｅｆｆ２をゼロにすることができる。ここで、第１の送信先において、Ｙ１Ｔ→ＫＺｅｆｆ１−１／２→Ｙ１ＴｗおよびＹ２Ｔ→ＫＺｅｆｆ２−１／２→Ｙ２Ｔｗと入力するが、ただし、ＫＺｅｆｆ１およびＫＺｅｆｆ２は、それぞれＺｅｆｆ１およびＺｅｆｆ２の共分散行列である。
【０１７４】
次いで白色化信号を以下のように書くことができる。
【０１７５】
【数３８】
0005597771.tif 000039
【０１７６】
、および
【０１７７】
【数３９】
0005597771.tif 000040
【０１７８】
ただし、
【０１７９】
【数４０】
0005597771.tif 000041
【０１８０】
、
【０１８１】
【数４１】
0005597771.tif 000042
【０１８２】
、
【０１８３】
【数４２】
0005597771.tif 000043
【０１８４】
、
【０１８５】
【数４３】
0005597771.tif 000044
【０１８６】
、
【０１８７】
【数４４】
0005597771.tif 000045
【０１８８】
、および
【０１８９】
【数４５】
0005597771.tif 000046
【０１９０】
パラメータＺｅｆｆ１ｗおよびＺｅｆｆ２ｗは、恒等共分散行列Ｉを有する。白色化信号から、ＳＤＭＡ（空間分割多元接続）システムを形成する送信先における達成可能な速度に従って、達成可能なスループットを以下のように決定することができる。
【０１９１】
【数４６】
0005597771.tif 000047
【０１９２】
、
【０１９３】
【数４７】
0005597771.tif 000048
【０１９４】
、
【０１９５】
【数４８】
0005597771.tif 000049
【０１９６】
、
【０１９７】
【数４９】
0005597771.tif 000050
【０１９８】
、
【０１９９】
【数５０】
0005597771.tif 000051
【０２００】
、および
【０２０１】
【数５１】
0005597771.tif 000052
【０２０２】
ただし、
【０２０３】
【数５２】
0005597771.tif 000053
【０２０４】
、
【０２０５】
【数５３】
0005597771.tif 000054
【０２０６】
、および
【０２０７】
【数５４】
0005597771.tif 000055
【０２０８】
その一方で、Ｘ１ａおよびＸ２ａは、ＳＮ２２０で復号されうるので、以下の式は、ＢＳ２０５からＳＮ２２０への達成可能な速度を表すものとしてよい。
【０２０９】
【数５５】
0005597771.tif 000056
【０２１０】
、
【０２１１】
【数５６】
0005597771.tif 000057
【０２１２】
、および
【０２１３】
【数５７】
0005597771.tif 000058
【０２１４】
ただし、Ｈ＝［ｈ１ＳＮＴ  ｈ２ＳＮＴ］、ＫＸ＝ｄｉａｇ（Ｐ１ａ，Ｐ２ａ）であり、Ｉは恒等行列である。送信先の電力制約条件により、式Ｐ１ａ＋Ｐ１ｂ＝Ｐ１およびＰ２ａ＋Ｐ２ｂ＝Ｐ２が得られる。個別の速度は、Ｒ１＝Ｒ１ａ＋Ｒ１ｂおよびＲ２＝Ｒ２ａ＋Ｒ２ｂによって与えられる。フーリエ−モツキン変数除去法を使用して、合計速度に対する制約条件を
Ｒｔｏｔ＝Ｒ１＋Ｒ２    式（１３８）
として求めることができる。
【０２１５】
以下の最適化問題により、最適な電力分割、Ｐ１ａ、Ｐ１ｂ、Ｐ２ａ、およびＰ２ｂならびに速度Ｒ１ａ、Ｒ１ｂ、Ｒ２ａ、およびＲ２ｂが得られる。目的は、システム２００の合計速度を最大にすること、すなわち、
【０２１６】
【数５８】
0005597771.tif 000059
【０２１７】
を満たすＲ１＋Ｒ２を求めることである。
【０２１８】
上記の最適化問題から、送信元においてＰ１ａ＊、Ｐ１ｂ＊、Ｐ２ａ＊、Ｐ２ｂ＊で表される最適なメッセージ分割電力が得られ、さらに、この後分割の速度Ｒ１ａ、Ｒ１ｂ、Ｒ２ａ、およびＲ２ｂを与える最適な［ｔ１１＊、ｔ１２＊、ｔ２１＊、ｔ２２＊］集合を持つ最適なＳＮプリコーディング行列も得られる。
【０２１９】
前に説明した伝送方式では、ＳＮ２２０が２つのドナーＢＳ２０５を同時に接続し、補助されるＷＴＲＵ２１５がＢＳ２０５およびＳＮ２２０に接続する必要がある場合がある。
【０２２０】
図６に示されているように、ネットワークは、ＳＮ２２０を使用して、Ｕｕインターフェースを介して２つのＢＳ２０５（例えば、ｅＮＢ）に接続し、ＳＮ２２０は、Ｕｕインターフェースを介して２つのＷＴＲＵ２１５に接続する。ＷＴＲＵ２１５のそれぞれは、自ＢＳ２０５に別のＵｕインターフェースを介して接続することができる。Ｘ２インターフェースを使用して、ＢＳ２０５の間で連携のための情報交換を行うことができる。同時にそれぞれがＢＳ２１０およびＳＮ２２０のうちの一方によるサービスを受けるＷＴＲＵ２１５のペアは、それぞれのＢＳ２０５によるサービスを受け、それぞれのＢＳ２０５がＳＮ２２０を使用して補助しなければならないＷＴＲＵのリストをＳＮ２２０に提供することによって識別されうる。ＳＮ２２０がこのリストを受け取った後、そのようなＷＴＲＵ２１５のペアを識別するための手順がＳＮ２２０によって実行されうる。ＳＮ２２０がＷＴＲＵ２１５のペアを選択した後、これらに、ある種の情報をＳＮ２２０およびＢＳ２０５にフィードバックすることを知るように選択されたＷＴＲＵ２１５を通知することができる。それに加えて、ＷＴＲＵ２１５のペアがＳＮ２２０によって識別された後、周波数領域と時間領域の両方においてリソースを割り当てる際にＢＳ２０５が同じリソースを使用してペアのＷＴＲＵ２１５に対してデータを送信できるようにどのＷＴＲＵ２１５をペアにするかをＢＳ２０５に通知することができる。これは、ＢＳ２０５の一方をマスターＢＳとして、他方をスレーブＢＳとして設計し、周波数領域と時間領域の両方において同期を維持することによって達成されうる。リソース使用量情報も、ダウンリンク制御チャネルを介してペアとなっているＷＴＲＵ２１５に送信することができる。
【０２２１】
異なるプリコーディング方式のスループット性能は、異なるチャネル状態の下では異なることがあるため、どのプリコーディング方式を使用すべきかの決定は、図６に示されているすべてのインターフェースにおけるチャネルの測定結果、ならびにＢＳ２０５および各ＷＴＲＵ２１５によって引き起こされる干渉に基づきＳＮ２２０によって実行されうる。プリコーディング方式の選択結果は、選択情報を送信するＳＮ２２０によってＢＳ２０５およびＷＴＲＵ２１５のすべてに送信することもできる。
【０２２２】
図７は、ＷＴＲＵ２１５のペアリングを行い、プリコード方法を選択するための手順７００の信号フロー図である。ＢＳ２０５１および２０５２のそれぞれは、特定のＱｏＳ（サービス品質）を得るためにネットワークに接続されるためにＳＮ２２０からの補助を必要とするＷＴＲＵのリストを送信する（７０５、７１０）。ＷＴＲＵ２１５１および２１５２のそれぞれは、チャネル測定を実行し、チャネル測定結果をＳＮ２２０に送信することができる（７１５、７２０）。次いで、ＳＮ２２０は、ＷＴＲＵ  ペアおよびプリコーディング方法を選択する（７２５）。次いで、ＳＮ２２０は、選択情報を選択されたＷＴＲＵ２１５１および２１５２のそれぞれに、ならびにＢＳ２０５１および２０５２に送信することができる（７３０、７３５、７４０、７４５）。次いで、ＢＳ２０５１は、２つのＢＳ２０５が自ＷＴＲＵ２１５に対してデータを送信するために同じ時間領域および周波数領域を使用することができるようにＢＳ２０５２にリソース使用量情報を送信することができる（７５０）。
【０２２３】
図８は、ＣＳＩ（チャネル状態情報）が定義されるネットワークを示す。ＳＮ２２０は、ノード（例えば、ＷＴＲＵ２１５）のすべてのペアの間のＣＳＩを知る必要がある。これに加えて、部分的ＤＦ方式では、ＢＳ２０５は、ノードのすべてのペアの間でＣＳＩを必要とする場合がある。ＷＴＲＵ２１５は、基準信号を使用することによって別々にそれ自体とＢＳ２０５（ＨＢＳ ＷＴＲＵ）とＳＮ２２０（ＨＳＮ ＷＴＲＵ）との間のＣＳＩを測定することができ、その出力を対応するＢＳ２０５にフィードバックする。ＳＮ２２０は、基準信号を使用することによってそれ自体とＢＳ２０５（ＨＢＳ ＳＮ）との間のＣＳＩを測定することができ、その出力を基地局にフィードバックする。ＳＮ２２０は、プリコーディング行列を計算するためにＷＴＲＵ２１５とＢＳ２０５（ＨＢＳ−ＷＴＲＵ）との間のＣＳＩを知る必要があるものとしてよい。この情報は、ＢＳ２０５によってＳＮ２２０に送信されうる（例えば、特定のＤＣＩ（ダウンリンク制御情報）形式を使用しＰＤＣＣＨ（物理ダウンリンク制御チャネル）を経由して）。ＳＮ２２０は、ＣＳＩ情報をＢＳ２０５に搬送する、ＷＴＲＵ２１５のアップリンク制御チャネルを受信し、復号することができる。これは、ＳＮ２２０が、必要なＣＳＩ情報を搬送する正しいリソースを読み取れるようにＷＴＲＵ２１５のアップリンク制御チャネルのリソース割り当てを知ることを必要とする場合がある。リソース割り当て情報（すなわち、どのような情報を制御チャネルのどのリソースで搬送するか）は、初期接続設定時にＢＳ２０５によって構成されうる。
【０２２４】
復号転送方式では、ＢＳ２０５は、ＷＴＲＵ２１５とＳＮ２２０（ＨＳＮ−ＷＴＲＵ）との間のＣＳＩを知る必要があるものとしてよい。これは、ＳＮ２２０がＨＢＳ−ＳＮと一緒にアップリンク制御チャネルでこの情報を送信することによって達成されうる。ＢＳ２０５は、ＣＳＩ情報をＳＮ２２０に搬送する、ＷＴＲＵ２１５のアップリンク制御チャネルを受信し、復号することができる。これは、ＢＳ２０５が、必要なＣＳＩ情報を搬送する正しいリソースを読み取れるようにＷＴＲＵ２１５のアップリンク制御チャネルのリソース割り当てを知ることを必要とする場合がある。リソース割り当て情報（すなわち、どのような情報を制御チャネルのどのリソースで搬送するか）は、初期接続設定時にＢＳ２０５によって構成されうる。
【０２２５】
図４および図５に示されているように、ＷＴＲＵ２１５は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫフィードバックをＢＳ２０５に供給することができる。その一方で、ＳＮ２２０がＢＳ２０５の復号に成功したかどうかにより、ＳＮ２２０は、図５に示されているように、Ｕｕ接続を利用して追加情報を送信することができる。例えば、２つのビットを使用して、以下のようにＳＮ２２０における復号条件をＷＴＲＵ２１５に指示することができる。
【０２２６】
００  ：  ＳＮ２２０は、ＢＳ信号を両方とも復号することはできず、ＡＦ伝送が実行される。
【０２２７】
０１  ：  ＳＮ２２０は、第１のＢＳ信号を復号することができないが、第２のＢＳ信号は正常に復号され、ＳＮ２２０は第２のＢＳ信号のみを送信する。
【０２２８】
１０  ：  ＳＮ２２０は、第２のＢＳ信号を復号することができないが、第１のＢＳ信号は正常に復号され、ＳＮ２２０は第１のＢＳ信号のみを送信する。
【０２２９】
１１  ：  ＳＮ２２０は、ＢＳ信号を復号することができ、プリコーディング手順を使用することができる。
【０２３０】
図９は、複数のアンテナ９０５Ａおよび９０５Ｂ、受信機９１０、プロセッサ９１５、送信機９２０、復号器９２５、およびプリコーダ９３０を備えるＳＮ２２０の例示的なブロック図を示している。プロセッサ９１５は、受信機９１０、送信機９２０、復号器９２５、およびプリコーダ９３０と通信し、これらを制御するように構成されうる。
【０２３１】
受信機９１０は、複数のアンテナ９０５Ａおよび９０５Ｂを介して第１のコードワードを含む第１の信号および第２のコードワードを含む第２の信号を受信するように構成されうる。復号器９２５は、特定のＴＴＩにおいて第１および第２のコードワードを復号することを試みるように構成されうる。
【０２３２】
あるいは、受信機９１０は、複数のアンテナ９０５Ａおよび９０５Ｂを介してコードワード構成要素の第１の集合を含む第１の信号およびコードワード構成要素の第２の集合を含む第２の信号を受信するように構成されうる。復号器９２５は、特定のＴＴＩにおいてコードワード構成要素の第１および第２の集合のそれぞれの中の少なくとも１つのコードワード構成要素を復号することを試みるように構成されうる。
【０２３３】
プリコーダ９３０は、第１および第２の信号をプリコードするように構成されうる。送信機９２０は、その後ＴＴＩにおいて複数のアンテナ９０５Ａおよび９０５Ｂを介してプリコードされた信号を送信するように構成されうる。第１の信号は、第１のセル内の第１の基地局によって送信され、第２の信号は、第２のセル内の第２の基地局によって送信されうる。
【０２３４】
受信機９１０は、第１および第２の信号を送信した基地局からＷＴＲＵのリストを受信し、このリスト上の複数のＷＴＲＵによって実行されたチャネル測定結果を受信するようにさらに構成されうる。プロセッサ９１５は、チャネル測定結果に基づきリストからＷＴＲＵのペアを選択するように構成されうる。送信機は、選択されたＷＴＲＵペアに関連付けられている情報をＷＴＲＵの選択されたペアに、ならびに第１および第２の信号を送信した基地局に送信するようにさらに構成されうる。
【０２３５】
図１０は、複数のアンテナ１００５Ａおよび１００５Ｂ、受信機１０１０、プロセッサ１０１５、送信機１０２０、バッファ１０２５、および復号器１０３０を備えるＷＴＲＵ２１５の例示的なブロック図を示している。プロセッサ１０１５は、受信機１０１０、送信機１０２０、バッファ１０２５、および復号器１０３０と通信し、これらを制御するように構成されうる。
【０２３６】
受信機１０１０は、複数のアンテナ１００５Ａおよび１００５Ｂを介して所望の信号、干渉信号、およびプリコードされた信号を受信するように構成されうる。バッファ１０２５は、所望の信号および干渉信号をバッファリングするように構成されうる。プロセッサは、ＷＴＲＵ２１５における干渉信号の電力を最小にし、所望の信号の電力を最大にするためバッファリングされた信号をプリコードされた信号と組み合わせるようにさらに構成されうる。
【０２３７】
プリコードされた信号は、第１のセル内の第１の基地局によって送信された第１の信号および第２のセル内の第２の基地局によって送信された第２の信号に基づきＳＮ２２０によって生成されうる。
【０２３８】
第１の基地局は、所望の信号を送信することができ、第２の基地局は、同じリソースブロック内で干渉信号を送信することができる。
【０２３９】
プリコードされた信号は、特定のＴＴＩ（伝送時間間隔）において第１および第２の信号を受信し、処理するＳＮ２２０によって生成され、その後のＴＴＩにおいて、ＳＮ２２０は、第１および第２の信号をプリコードして、プリコードされた信号を送信することができる。
【０２４０】
第１の信号および所望の信号は、第１のコードワードを含むことができ、第２の信号および干渉信号は、第２のコードワードを含むことができ、ＳＮ２２０は、特定のＴＴＩにおいて第１および第２のコードワードを復号することを試みることができる。
【０２４１】
復号器１０３０は、第１のコードワードを復号することを試みるように構成されうる。送信機１０２０は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫフィードバックを第１の基地局に送信するように構成されうる。
【０２４２】
第１の信号および所望の信号は、コードワード構成要素の第１の集合を含むことができ、第２の信号および干渉信号は、コードワード構成要素の第２の集合を含むことができ、ＳＮ２２０は、コードワード構成要素の第１および第２の集合のそれぞれの中の少なくとも１つのコードワード構成要素を復号することを試みることができる。
【０２４３】
復号器１０３０は、コードワード構成要素の第１の集合を復号することを試みるように構成されうる。送信機１０２０は、コードワード構成要素の第１の集合に対するＡＣＫ／ＮＡＣＫフィードバックを第１の基地局に送信するように構成されうる。
【０２４４】
実施形態
１．  ＷＴＲＵ（ワイヤレス送信／受信ユニット）で干渉を最小化する方法であって、
所望の信号および干渉信号を受信するステップと、
所望の信号および干渉信号をバッファリングするステップと、
プリコードされた信号を受信するステップと、
ＷＴＲＵにおける干渉信号の電力を最小化し、所望の信号の電力を最大化するためバッファリングされた信号をプリコードされた信号と組み合わせるステップと
を含む方法。
【０２４５】
２．  第１の基地局がリソース使用量情報を第２の基地局に送信するステップと、
第１の基地局がリソース使用量情報によって指示される時間および周波数リソースを使用して所望の信号を送信するステップと、
第２の基地局が第１の基地局と同じ時間および周波数リソースを使用して干渉信号を送信するステップと
をさらに含む実施形態１に記載の方法。
【０２４６】
３．  プリコードされた信号が、第１のセル内の第１の基地局によって送信された第１の信号および第２のセル内の第２の基地局によって送信された第２の信号に基づき共有ノードによって生成される実施形態１に記載の方法。
【０２４７】
４．  プリコードされた信号が、特定のＴＴＩ（伝送時間間隔）において第１および第２の信号を受信し、処理する共有ノードによって生成され、その後のＴＴＩにおいて、共有ノードが第１および第２の信号をプリコードして、プリコードされた信号を送信する実施形態３に記載の方法。
【０２４８】
５．  第１の信号が、第１のコードワードを含み、第２の信号が、第２のコードワードを含み、共有ノードが、特定のＴＴＩにおいて第１および第２のコードワードを復号することを試みる実施形態４に記載の方法。
【０２４９】
６．  ＷＴＲＵが第１のコードワードを復号することを試み、第１のコードワードに対するＡＣＫ（肯定応答）／ＮＡＣＫ（否定応答）フィードバックを第１の基地局に送信するステップであって、第１の基地局が、ＷＴＲＵをスケジュールするように構成される、ステップと、
異なるＷＴＲＵは第２のコードワードを復号することを試み、第２のコードワードに対するＡＣＫ／ＮＡＣＫフィードバックを第２の基地局に送信するステップであって、第２の基地局が、異なるＷＴＲＵをスケジュールするように構成される、ステップと
をさらに含む実施形態５に記載の方法。
【０２５０】
７．  第１の信号および所望の信号がコードワード構成要素の第１の集合を含み、第２の信号および干渉信号がコードワード構成要素の第２の集合を含み、共有ノードがコードワード構成要素の第１および第２の集合のそれぞれの中の少なくとも１つのコードワード構成要素を復号することを試みる実施形態４に記載の方法。
【０２５１】
８．  ＷＴＲＵがコードワード構成要素の第１の集合を復号することを試み、コードワード構成要素の第１の集合に対するＡＣＫ（肯定応答）／ＮＡＣＫ（否定応答）フィードバックを第１の基地局に送信するステップであって、第１の基地局が、ＷＴＲＵをスケジュールするように構成される、ステップと、
異なるＷＴＲＵがコードワード構成要素の第２の集合を復号することを試み、コードワード構成要素の第２の集合に対するＡＣＫ／ＮＡＣＫフィードバックを第２の基地局に送信するステップであって、第２の基地局が、異なるＷＴＲＵをスケジュールするように構成される、ステップと
をさらに含む実施形態７に記載の方法。
【０２５２】
９．  干渉を最小化するために、共有ノードがＷＴＲＵ（ワイヤレス送信／受信ユニット）に対するプリコードされた信号を生成する方法であって、
第１のコードワードを含む第１の信号を受信するステップと、
第２のコードワードを含む第２の信号を受信するステップと、
特定のＴＴＩ（伝送時間間隔）において第１および第２のコードワードを復号することを試みるステップと、
その後のＴＴＩにおいて、第１および第２の信号をプリコードして、プリコードされた信号を送信するステップと
を含む方法。
【０２５３】
１０．  第１および第２の信号を送信した基地局からＷＴＲＵのリストを受信するステップと、
リスト上の複数のＷＴＲＵによって実行されたチャネル測定の結果を受信するステップと、
チャネル測定結果に基づきリストからＷＴＲＵのペアを選択するステップと、
選択されたＷＴＲＵペアに関連付けられている情報をＷＴＲＵの選択されたペアに、および基地局に送信するステップとをさらに含む実施形態９に記載の方法。
【０２５４】
１１．  干渉を最小化するために、共有ノードがＷＴＲＵ（ワイヤレス送信／受信ユニット）に対するプリコードされた信号を生成する方法であって、
コードワード構成要素の第１の集合を含む第１の信号を受信するステップと、
コードワード構成要素の第２の集合を含む第２の信号を受信するステップと、
特定のＴＴＩ（伝送時間間隔）においてコードワード構成要素の第１および第２の集合のそれぞれの中の少なくとも１つのコードワード構成要素を復号することを試みるステップと、
その後のＴＴＩにおいて、第１および第２の信号をプリコードして、プリコードされた信号を送信するステップと
を含む方法。
【０２５５】
１２．  第１および第２の信号を送信した基地局からＷＴＲＵのリストを受信するステップと、
リスト上の複数のＷＴＲＵによって実行されたチャネル測定の結果を受信するステップと、
チャネル測定結果に基づきリストからＷＴＲＵのペアを選択するステップと、
選択されたＷＴＲＵペアに関連付けられている情報をＷＴＲＵの選択されたペアに、および基地局に送信するステップとをさらに含む実施形態１１に記載の方法。
【０２５６】
１３．  ＷＴＲＵ（ワイヤレス送信／受信ユニット）であって、
複数のアンテナと、
複数のアンテナを介して所望の信号、干渉信号、およびプリコードされた信号を受信するように構成された受信機と、
所望の信号および干渉信号をバッファリングするように構成されたバッファと、
ＷＴＲＵにおける干渉信号の電力を最小化し、所望の信号の電力を最大化するためバッファリングされた信号をプリコードされた信号と組み合わせるように構成されたプロセッサと
を備えるＷＴＲＵ。
【０２５７】
１４．  プリコードされた信号が、第１のセル内の第１の基地局によって送信された第１の信号および第２のセル内の第２の基地局によって送信された第２の信号に基づき共有ノードによって生成される実施形態１３に記載のＷＴＲＵ。
【０２５８】
１５．  第１の基地局が所望の信号を送信し、第２の基地局が同じリソースブロック内で干渉信号を送信する実施形態１４に記載のＷＴＲＵ。
【０２５９】
１６．  プリコードされた信号が、特定のＴＴＩ（伝送時間間隔）において第１および第２の信号を受信し、処理する共有ノードによって生成され、その後のＴＴＩにおいて、共有ノードが第１および第２の信号をプリコードして、プリコードされた信号を送信する実施形態１４に記載のＷＴＲＵ。
【０２６０】
１７．  第１の信号および所望の信号が、第１のコードワードを含み、第２の信号および干渉信号が、第２のコードワードを含み、共有ノードが、特定のＴＴＩにおいて第１および第２のコードワードを復号することを試みる実施形態１６に記載のＷＴＲＵ。
【０２６１】
１８．  第１のコードワードを復号することを試みるように構成された復号器と、
ＡＣＫ（肯定応答）／ＮＡＣＫ（否定応答）フィードバックを第１の基地局に送信するように構成された送信機と
をさらに備える実施形態１７に記載のＷＴＲＵ。
【０２６２】
１９．  第１の信号および所望の信号がコードワード構成要素の第１の集合を含み、第２の信号および干渉信号がコードワード構成要素の第２の集合を含み、共有ノードがコードワード構成要素の第１および第２の集合のそれぞれの中の少なくとも１つのコードワード構成要素を復号することを試みる実施形態１６に記載のＷＴＲＵ。
【０２６３】
２０．  コードワード構成要素の第１の集合を復号することを試みるように構成された復号器と、
ＡＣＫ（肯定応答）／ＮＡＣＫ（否定応答）フィードバックを第１の基地局に送信するように構成された送信機と
をさらに備える実施形態１９に記載のＷＴＲＵ。
【０２６４】
２１．  共有ノードであって、
複数のアンテナと、
複数のアンテナを介して第１のコードワードを含む第１の信号および第２のコードワードを含む第２の信号を受信するように構成された受信機と、
特定のＴＴＩ（伝送時間間隔）において第１および第２のコードワードを復号することを試みるように構成された復号器と、
その後のＴＴＩにおいて第１および第２の信号をプリコードするように構成されたプリコーダと、
その後のＴＴＩにおいて複数のアンテナを介してプリコードされた信号を送信するように構成された送信機と
を備える共有ノード。
【０２６５】
２２．  受信機は、第１および第２の信号を送信した基地局からＷＴＲＵのリストを受信し、このリスト上の複数のＷＴＲＵによって実行されたチャネル測定結果を受信するようにさらに構成され、
共有ノードは、チャネル測定結果に基づきリストからＷＴＲＵのペアを選択するように構成されたプロセッサをさらに備え、
送信機は、選択されたＷＴＲＵペアに関連付けられている情報をＷＴＲＵの選択されたペアに、ならびに第１および第２の信号を送信した基地局に送信するようにさらに構成されている
実施形態２１に記載の共有ノード。
【０２６６】
２３．  共有ノードであって、
複数のアンテナと、
複数のアンテナを介してコードワード構成要素の第１の集合を含む第１の信号およびコードワード構成要素の第２の集合を含む第２の信号を受信するように構成された受信機と、
特定のＴＴＩ（伝送時間間隔）においてコードワード構成要素の第１および第２の集合のそれぞれの中の少なくとも１つのコードワード構成要素を復号することを試みるように構成された復号器と、
その後のＴＴＩにおいて第１および第２の信号をプリコードするように構成されたプリコーダと、
その後のＴＴＩにおいて複数のアンテナを介してプリコードされた信号を送信するように構成された送信機と
を備える共有ノード。
【０２６７】
２４．  受信機は、第１および第２の信号を送信した基地局からＷＴＲＵのリストを受信し、このリスト上の複数のＷＴＲＵによって実行されたチャネル測定結果を受信するようにさらに構成され、
共有ノードは、チャネル測定結果に基づきリストからＷＴＲＵのペアを選択するように構成されたプロセッサをさらに備え、
送信機は、選択されたＷＴＲＵペアに関連付けられている情報をＷＴＲＵの選択されたペアに、ならびに第１および第２の信号を送信した基地局に送信するようにさらに構成されている
実施形態２３に記載の共有ノード。
【０２６８】
特徴および要素が特定の組合せで上述されているが、当業者であれば、それぞれの特徴もしくは要素は単独で、または他の特徴および要素と組み合わせて使用できることを理解するであろう。それに加えて、本明細書で説明されている実施形態は、コンピュータまたはプロセッサにより実行できるようにコンピュータ可読媒体内に組み込まれたコンピュータプログラム、ソフトウェア、またはファームウェアにより実装されうる。コンピュータ可読媒体の例としては、電子信号（有線で、またはワイヤレス接続で送信される）およびコンピュータ可読記憶媒体が挙げられる。コンピュータ可読記憶媒体の例としては、限定はしないが、ＲＯＭ（リードオンリーメモリ）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、レジスタ、キャッシュメモリ、半導体メモリデバイス、磁気媒体（例えば、内蔵ハードディスクまたはリムーバブルディスク）、光磁気媒体、ならびにＣＤ（コンパクトディスク）またはＤＶＤ（デジタル多用途ディスク）などの光学媒体が挙げられる。ソフトウェアと関連するプロセッサは、ＷＴＲＵ、ＵＥ、端末、基地局、ノードＢ、ｅＮＢ、ＨＮＢ、ＨｅＮＢ、ＡＰ、ＲＮＣ、ワイヤレスルーター、または任意のホストコンピュータにおいて使用するための無線周波トランシーバを実装するために使用されうる。
【図１Ａ】
0005597771.tif 000060
【図１Ｂ】
0005597771.tif 000061
【図１Ｃ】
0005597771.tif 000062
【図２Ａ】
0005597771.tif 000063
【図２Ｂ】
0005597771.tif 000064
【図３】
0005597771.tif 000065
【図４】
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【図５】
0005597771.tif 000067
【図６】
0005597771.tif 000068
【図７】
0005597771.tif 000069
【図８】
0005597771.tif 000070
【図９】
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【図１０】
0005597771.tif 000072