(57)【要約】  セルラー通信システムは、ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｉｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｏｕｔ）送信機（１０１）と受信機（１０３）とを有する。ＭＩＭＯ送信機（１０１）は、選択されたトレーニングシーケンスを有するＭＩＭＯメッセージを生成するメッセージ生成装置（３０３）と、複数のアンテナ（３１１，３１３，３１５）を介しメッセージを送信する送受信機（３０５，３０７，３０９）とを有する。トレーニングシーケンスは、メッセージが送信される関連付けされたアンテナに対応して、トレーニングシーケンスのセットからミッドアンブルセレクタ（３１７）によって選択される。トレーニングシーケンスのセットは、ＭＩＭＯ送信機のセルに関連付けされ、各アンテナについて互いに素であるトレーニングシーケンスのサブセットを有する。受信機（１０３）は、受信したメッセージのトレーニングシーケンスに対応して、メッセージがＭＩＭＯ送信機の何れのアンテナから送信されるか決定する送信アンテナ検出装置を有する。
2009525624.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のアンテナと、
メッセージのトレーニングシーケンスを選択する選択手段と、
選択されたトレーニングシーケンスを有するメッセージを生成する手段と、
前記複数のアンテナを介し前記メッセージを送信する送信手段と、
を有するセルラー通信システムＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｉｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｏｕｔ）送信機であって、
前記選択手段は、メッセージのトレーニングシーケンスを、前記メッセージが送信される関連付けされたアンテナに対応して、複数のトレーニングシーケンスのサブセットから選択するよう構成され、
トレーニングシーケンスの各サブセットが、前記複数のアンテナのそれぞれについて前記トレーニングシーケンスのサブセット間の所定の関係が存在する当該ＭＩＭＯ送信機のセルに関連付けされるＭＩＭＯ送信機。
【請求項２】
前記トレーニングシーケンスサブセット間の所定の関係は、本質的に代数的なものである、請求項１記載の送信機。
【請求項３】
アンテナサブセットに係る前記トレーニングシーケンスのサブセットは、関連付けされた互いに素であるアンテナセットの前記トレーニングシーケンスのサブセットのタイムリバースバージョンである、請求項１又は２記載の送信機。
【請求項４】
当該ＭＩＭＯ送信機のセルに係る前記トレーニングシーケンスのサブセットは、前記複数のアンテナのそれぞれの互いに素であるトレーニングシーケンスのサブセットを有する、請求項１乃至３記載の送信機。
【請求項５】
前記複数のトレーニングシーケンスのサブセットは、当該送信機のセルのセルアイデンティティに関連付けされる、請求項１乃至４何れか一項記載の送信機。
【請求項６】
トレーニングシーケンスの各サブセットは、ベーストレーニングシーケンスを有し、
当該送信機は、前記関連付けされたアンテナのトレーニングシーケンスのサブセットのベーストレーニングシーケンスに対応して、前記メッセージのトレーニングシーケンスを決定する手段を有する、請求項１乃至５何れか一項記載の送信機。
【請求項７】
トレーニングシーケンスの各サブセットのベーストレーニングシーケンスは、前記トレーニングシーケンスのセット内で一意的である、請求項６記載の送信機。
【請求項８】
トレーニングシーケンスの各サブセットは、前記トレーニングシーケンスのサブセットのベーストレーニングシーケンスの循環的にシフトされたバージョンに対応する複数のトレーニングシーケンスを有する、請求項６又は７記載の送信機。
【請求項９】
前記トレーニングシーケンスのサブセットの１つは、前記セルラー通信システムの１つのアンテナ送信機に対して割り当てられたトレーニングシーケンスのセットに対応する、請求項１乃至８何れか一項記載の送信機。
【請求項１０】
前記メッセージは、セル分離コードとチャネル化コードとによって伝搬される少なくとも１つのデータセグメントを有する、請求項１乃至９何れか一項記載の送信機。
【請求項１１】
前記送信手段は、前記メッセージと同一のスプレッディングコードを使用して、前記複数のアンテナの異なるアンテナから第２メッセージを同時に送信するよう構成される、請求項１０記載の送信機。
【請求項１２】
前記トレーニングシーケンスセットは、前記送信機のセルのセル分離コードに関連付けされる、請求項１０記載の送信機。
【請求項１３】
前記選択手段は、使用されるいくつかのチャネル化コードに対応して前記トレーニングシーケンスを選択するよう動作可能である、請求項１乃至１２何れか一項記載の送信機。
【請求項１４】
前記選択手段は、トレーニングシーケンスとチャネル化コードとの間の一意的なマッピングに対応して、前記トレーニングシーケンスを選択するよう構成される、請求項１乃至１２何れか一項記載の送信機。
【請求項１５】
前記セルラー無線システムは、（ｉ）ＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）セルラー通信システム、（ｉｉ）３ＧＰＰ  ＵＭＴＳ（３ｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｊｅｃｔ  Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）、（ｉｉｉ）ＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）セルラー通信システム、及び（ｉｖ）ＴＤＤ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｄｕｐｌｅｘ）セルラー通信システムの少なくとも１つである、請求項１乃至１４何れか一項記載の送信機。
【請求項１６】
トレーニングシーケンスの１つのサブセットは、（ｉ）３ＧＰＰ技術仕様のリリース５における非ＭＩＭＯセルラー通信システム送信機について規定されたトレーニングシーケンスサブセット、（ｉｉ）３ＧＰＰ技術仕様のリリース５における非ＭＩＭＯセルラー通信システム送信機について規定されたベーストレーニングシーケンスから代数的構成によって求められたベーストレーニングシーケンス、（ｉｉｉ）３ＧＰＰ技術仕様のリリース５における非ＭＩＭＯセルラー通信システム送信機について規定されたベーストレーニングシーケンスから代数的構成によっては求めることができないベーストレーニングシーケンス、及び（ｉｖ）３ＧＰＰ技術仕様ＴＳ２５．２２１に従ってベーストレーニングシーケンスから求められた複数のトレーニングシーケンスの少なくとも１つに対応する、請求項１５記載の送信機。
【請求項１７】
前記選択手段は、前記メッセージの受信機のアイデンティティに対応して前記トレーニングシーケンスを選択するよう動作可能である、請求項１乃至１６何れか一項記載の送信機。
【請求項１８】
前記選択手段は、前記複数のアンテナの同じアンテナを介し送信される複数のメッセージについて同一のトレーニングシーケンスを選択するよう構成される、請求項１乃至１７何れか一項記載の送信機。
【請求項１９】
ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｉｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｏｕｔ）送信機から送信されたメッセージであって、前記ＭＩＭＯ送信機の複数のアンテナのそれぞれのトレーニングシーケンスの各サブセットの間に所定の関係が存在する前記ＭＩＭＯ送信機のセルに係る複数のトレーニングシーケンスのサブセットからのトレーニングシーケンスを有するメッセージを受信する受信手段と、
前記メッセージが前記トレーニングシーケンスに対応して送信される前記ＭＩＭＯ送信機のアンテナを決定する手段と、
を有するセルラー通信システムＭＩＭＯ受信機。
【請求項２０】
複数のアンテナと、
メッセージのトレーニングシーケンスを選択する選択手段と、
選択されたトレーニングシーケンスを有するメッセージを生成する手段と、
前記複数のアンテナを介し前記メッセージを送信する送信手段と、
を有するＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｉｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｏｕｔ）送信機を有するセルラー通信システムであって、
前記選択手段は、メッセージのトレーニングシーケンスを、前記メッセージが送信される関連付けされたアンテナに対応して、複数のトレーニングシーケンスのサブセットから選択するよう構成され、
トレーニングシーケンスの各サブセットが、当該ＭＩＭＯ送信機のセルに関連付けされ、
前記複数のアンテナのそれぞれについて前記トレーニングシーケンスのサブセット間の所定の関係が存在するセルラー通信システム。
【請求項２１】
複数のアンテナを有するＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｉｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｏｕｔ）送信機を有するセルラー通信システムにおける送信方法であって、
メッセージのトレーニングシーケンスを選択するステップと、
選択されたトレーニングシーケンスを有するメッセージを生成するステップと、
前記複数のアンテナを介し前記メッセージを送信するステップと、
を有し、
前記トレーニングシーケンスを選択するステップは、メッセージのトレーニングシーケンスを、前記メッセージが送信される関連付けされたアンテナに対応して、複数のトレーニングシーケンスのサブセットから選択し、
トレーニングシーケンスの各サブセットが、前記複数のアンテナのそれぞれについて前記トレーニングシーケンスのサブセット間の所定の関係が存在する前記ＭＩＭＯ送信機のセルに関連付けされる方法。
【請求項２２】
前記トレーニングシーケンスのサブセット間の所定の関係は、本質的に代数的なものである、請求項２２記載の方法。
【請求項２３】
アンテナのサブセットに係る前記トレーニングシーケンスのサブセットは、関連付けされた互い素であるアンテナのセットの前記トレーニングシーケンスのサブセットのタイムリバースされたバージョンである、請求項２１又は２２記載の方法。
【請求項２４】
前記ＭＩＭＯ送信機のセルに係る前記トレーニングシーケンスのサブセットは、前記複数のアンテナのそれぞれの互いに素であるトレーニングシーケンスのサブセットを有する、請求項２１乃至２３何れか一項記載の方法。
【請求項２５】
前記複数のトレーニングシーケンスのサブセットは、前記送信機のセルのセルアイデンティティに関連付けされる、請求項２１乃至２４何れか一項記載の方法。
【請求項２６】
トレーニングシーケンスの各サブセットは、ベーストレーニングシーケンスを有し、
当該方法は、前記関連付けされたアンテナの前記トレーニングシーケンスのサブセットのベーストレーニングシーケンスに対応して、前記メッセージのトレーニングシーケンスを決定するステップを有する、請求項２１乃至２５何れか一項記載の方法。
【請求項２７】
トレーニングシーケンスの各サブセットのベーストレーニングシーケンスは、前記トレーニングシーケンスのセット内において一意的である、請求項２６記載の方法。
【請求項２８】
トレーニングシーケンスの各サブセットは、前記トレーニングシーケンスのサブセットのベーストレーニングシーケンスの循環的にシフトされたバージョンに対応する複数のトレーニングシーケンスを有する、請求項２１乃至２７何れか一項記載の方法。
【請求項２９】
前記トレーニングシーケンスのサブセットの１つは、前記セルラー通信システムの１つのアンテナ送信機について割り当てられたトレーニングシーケンスのセットに対応する、請求項２１乃至２８何れか一項記載の方法。
【請求項３０】
前記メッセージは、セル分離コードとチャネル化コードとによって伝搬される少なくとも１つのデータセグメントを有する、請求項２１乃至２９何れか一項記載の方法。
【請求項３１】
前記メッセージと同一のスプレッディングコードを使用して、前記複数のアンテナの異なるアンテナから第２メッセージが同時に送信される、請求項３０記載の方法。
【請求項３２】
前記トレーニングシーケンスセットは、前記送信機のセルのセル分離コードに関連付けされる、請求項２１乃至３１何れか一項記載の方法。
【請求項３３】
前記トレーニングシーケンスは、（ｉ）使用されるいくつかのチャネルコード、（ｉｉ）トレーニングシーケンスとチャネル化コードとの間の一意的なマッピング、及び（ｉｉｉ）前記メッセージのチャネル化コードの少なくとも１つに対応して選択される、請求項２１乃至３２何れか一項記載の方法。
【請求項３４】
前記セルラー無線システムは、（ｉ）ＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）セルラー通信システム、（ｉｉ）３ＧＰＰ  ＵＭＴＳ（３ｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｊｅｃｔ  Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）、（ｉｉｉ）ＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）セルラー通信システム、及び（ｉｖ）ＴＤＤ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｄｕｐｌｅｘ）セルラー通信システムの少なくとも１つである、請求項２１乃至３３何れか一項記載の方法。
【請求項３５】
トレーニングシーケンスの少なくとも１つのサブセットは、（ｉ）３ＧＰＰ技術仕様のリリース５における非ＭＩＭＯセルラー通信システム送信機について規定されたトレーニングシーケンスサブセットに対応し、（ｉｉ）３ＧＰＰ技術仕様のリリース５における非ＭＩＭＯセルラー通信システム送信機について規定されたベーストレーニングシーケンスから代数的構成によって求められたベーストレーニングシーケンスを有し、（ｉｉｉ）３ＧＰＰ技術仕様のリリース５における非ＭＩＭＯセルラー通信システム送信機について規定されたベーストレーニングシーケンスから代数的構成によっては求めることができないベーストレーニングシーケンスを有し、及び（ｉｖ）３ＧＰＰ技術仕様ＴＳ２５．２２１に従ってベーストレーニングシーケンスから求められた複数のトレーニングシーケンスを有する、請求項３４記載の方法。
【請求項３６】
前記トレーニングシーケンスは、前記メッセージの受信機のアイデンティティに対応して選択される、請求項２１乃至３５何れか一項記載の方法。
【請求項３７】
前記同一のトレーニングシーケンスが、前記複数のアンテナの同じアンテナを介し送信される複数のメッセージについて選択される、請求項２１乃至３６何れか一項記載の方法。
【請求項３８】
ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｉｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｏｕｔ）受信機を有するセルラー通信システムにおける受信方法であって、
ＭＩＭＯ送信機から送信されたメッセージであって、前記ＭＩＭＯ送信機の複数のアンテナのそれぞれのトレーニングシーケンスの各サブセットの間に所定の関係が存在する前記ＭＩＭＯ送信機のセルに係る複数のトレーニングシーケンスのサブセットからのトレーニングシーケンスを有するメッセージを受信するステップと、
前記メッセージが前記トレーニングシーケンスに対応して送信される前記ＭＩＭＯ送信機のアンテナを決定するステップと、
を有する方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
［発明の分野］
本発明は、セルラー通信システム、セルラー通信システム送信機及びセルラー通信システム受信機に関し、特にＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｉｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｏｕｔ）伝送を利用した通信に関する。
［発明の背景］
現在、最も一般的なセルラー通信システムの１つは、ＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｍｏｂｉｌｅ）通信として知られている第２世代通信システムである。ＧＳＭは、ユーザの分離が周波数キャリアをユーザに個別に割当て可能な８つの離散的なタイムスロットに分割することにより行われるＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）として知られる技術を利用している。ベースステーションには、１つ又は複数のキャリアが割り当てられるかもしれない。１つのキャリアは、さらに配信情報を有するパイロット信号のため利用される。このキャリアは、異なるベースステーションからの信号伝送レベルを測定するためモバイルステーションにより使用され、取得した情報は、初期的なアクセス若しくはハンドオーバー期間中に適切なサービス提供セルを決定するため利用される。ＧＳＭ  ＴＤＭＡ通信システムのさらなる説明は、Ｍｉｃｈｅｌ  Ｍｏｕｌｙ及びＭａｒｉｅ  Ｂｅｒｎａｄｅｔｔｅ  Ｐａｕｔｅｔによる“Ｔｈｅ  ＧＳＭ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ”（Ｂａｙ  Ｆｏｒｅｉｎｇ  Ｌａｎｇｕａｇｅ  Ｂｏｏｋｓ，１９９２，ＩＳＢＮ  ２９５０７１９００７）に求めることができる。
【０００２】
現在、第３世代システムが、モバイルユーザに提供される通信サービスをさらに向上させるため展開されている。最も広く採用されている第３世代通信システムは、ＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）、ＦＤＤ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｄｕｐｌｅｘ）又はＴＤＤ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｄｕｐｌｅｘ）に基づいている。ＣＤＭＡシステムでは、ユーザの分離は、異なるスプレッディングコード及びスクランブリングコードを同一キャリア周波数及び同一タイムインターバルの異なるユーザに割り当てることによって実現される。ＴＤＤでは、ユーザの分離は、ＴＤＭＡと同様の方法によってタイムスロットを異なるユーザに割り当てることにより実現される。しかしながら、ＴＤＭＡと対照的に、ＴＤＤはアップリンクとダウンリンク両方の伝送に同一のキャリア周波数を使用させる。
【０００３】
この原理を利用した通信システムの具体例は、ＵＭＴＳ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）である。ＣＤＭＡ、具体的には、ＵＭＴＳのＷＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ  ＣＤＭＡ）モードのさらなる説明が、Ｈａｒｒｉ  Ｈｏｌｍａ（エディタ）、Ａｎｔｔｉ  Ｔｏｓｋａｌａ（エディタ）による“ＷＣＤＭＡ  ｆｏｒ  ＵＭＴＳ”（Ｗｉｌｅｙ＆Ｓｏｎｓ，２００１，ＩＳＢＮ  ０４７１４８６８７６）に求めることができる。
【０００４】
これらの通信システムでは、受信機が受信信号の特性を決定し、特に送信機と受信機との間の通信チャネルのチャネル推定を決定することを可能にするため、無線インタフェースを介した伝送における既知のデータシーケンスを含むことが知られている。
【０００５】
ＵＭＴＳなどの通信システムでは、何れのトレーニングデータが送信されるか受信機が知ることを可能にする所定の方法によって、トレーニングデータが送信機により選択される。具体的には、ＵＭＴＳの技術仕様は、送信機によって利用可能なミッドアンブル（ｍｉｄａｍｂｌｅ）の形式によりいくつかのトレーニングシーケンスを規定する。受信機は、ＵＭＴＳ仕様によると、何れのトレーニングデータが使用されたか正確には知らないかもしれないが、特定の予め規定されているミッドアンブルセットからミッドアンブルが選択されたことは知っている。
【０００６】
この場合、受信機は、可能性のあるすべてのミッドアンブルを評価し、適切な基準に従って送信されたものを決定するようにしてもよい。
【０００７】
複数のミッドアンブルを生成する特に効率的な方法の１つは、３ＧＰＰ（３ｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｊｅｃｔ）により規定されるＵＴＲＡ  ＴＤＤモードにおいて使用される。この技術では、周期的なベースコードの循環的シフトによって複数のミッドアンブルを求めるため、１つの周期的なベースコードが使用される。チャネル推定は、バーストのトレーニング部分に対して１つの循環的な相関を実行し、その結果をセグメント化することによって受信機において効率的に実現されるかもしれない。ＵＴＲＡ  ＴＤＤでは、これらのミッドアンブルのそれぞれは（１つのベースコードから求められる）、１以上のスプレッディングコードに関連付けされる。従って、ＵＴＲＡ  ＴＤＤでは、各スプレッディングコーディングが特定のミッドアンブルにリンクされる。
【０００８】
現在、ＵＴＲＡ  ＴＤＤは、１以上のミッドアンブル（ベースコードのシフト）が１つのタイムスロットにおいて使用されることによって、セル毎に１つのベースコードを使用する。異なるスプレッディングコードが同一のミッドアンブルを有し、異なるミッドアンブルが異なるスプレッディングシーケンスセットにリンクされるように、１以上のスプレッディングシーケンスが各ミッドアンブルに関連付けされる。いくつかのケースでは、所与の送信機からのすべての送信について同一のミッドアンブルが使用されてもよく、特に同一のミッドアンブルが所与のベースステーションからのすべての伝送について使用されてもよい。
【０００９】
セルラー通信システムのパフォーマンスをさらに向上させるため、新たな技術が継続的に研究開発され、標準化委員会に紹介される。
【００１０】
このような技術の１つは、ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｉｎｐｕｔ−Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｏｕｔｐｕｔ）伝送技術である。この技術では、通信は複数の送受信アンテナに基づく。具体的には、空間的に分離した送信アンテナからのダイバーシチを単に提供するのでなく、ＭＩＭＯ技術は各アンテナについて少なくとも部分的に分離した伝送回路を有する送信機を利用して、これにより、異なるサブ信号が各アンテナから送信されることを可能にする。受信機は、複数の受信アンテナから信号を受信し、複数の送信アンテナ及び受信アンテナの個数及び個別特性を考慮した結合的な検出を実行するようにしてもよい。これは、セルラー通信システムのスペクトル効率を実質的に向上させるかもしれない。
【００１１】
しかしながら、３ＧＰＰ技術仕様のリリース５、６又は先のバージョンに規定されるような現在のＵＴＲＡ  ＴＤＤシステムは、ＭＩＭＯ伝送をサポートするよう設計されたものでなく、このため、ＭＩＭＯ技術の効果を十分に利用することができない。従って、現在の技術仕様の制限からいくつかの問題点が生じる。
【００１２】
特に、あるアンテナのチャネル推定若しくは送信信号のソースを受信機が決定可能であることが、ミッドアンブルを選択するための要件及び仕様によって妨げられている。例えば、現在の３ＧＰＰ技術仕様によると、セルから送信される各バーストには、特定のミッドアンブルに係るスプレッディングコードが割り当てられるかもしれない。
【００１３】
このため、複数のバーストが同一のスプレッディングコードを用いて異なる送信アンテナから同時に送信可能なＭＩＭＯシステムでは、異なる送信からのミッドアンブルコードはまた、受信機におけるソースの特定及び低減したチャネル推定を同様に生じさせる。特に、複数の送信アンテナの特定のアンテナソースを特定することが回避又は阻害されるかもしれない。また、セルにより使用可能な異なるミッドアンブルシーケンスの最大数は、許容されるスプレッディングコードの最大数に制限され、これにより、システムのキャパシティが大きく制限される。
【００１４】
従って、改良されたＭＩＭＯシステムが効果的であり、特にフレキシビリティの増大、パフォーマンスの向上及び／又はトレーニングシーケンスの選択の向上を可能にするシステムが効果的である。
［発明の概要］
従って、本発明は、好ましくは、上述した問題点の１以上を単独に若しくは何れかの組み合わせにより軽減若しくは解消しようとする。
【００１５】
本発明の第１の特徴によると、複数のアンテナと、メッセージのトレーニングシーケンスを選択する選択手段と、選択されたトレーニングシーケンスを有するメッセージを生成する手段と、前記複数のアンテナを介し前記メッセージを送信する送信手段とを有するセルラー通信システムＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｉｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｏｕｔ）送信機であって、前記選択手段は、メッセージのトレーニングシーケンスを、前記メッセージが送信される関連付けされたアンテナに対応して、複数のトレーニングシーケンスのサブセットから選択するよう構成され、トレーニングシーケンスの各サブセットが、前記複数のアンテナのそれぞれについて前記トレーニングシーケンスのサブセット間の所定の関係が存在する当該ＭＩＭＯ送信機のセルに関連付けされるＭＩＭＯ送信機が提供される。
【００１６】
本発明は、ＭＩＭＯ送信技術を利用したセルラー通信システムのパフォーマンスを向上させるかもしれない。本発明は特に、メッセージソースのより改善された決定を可能にするミッドアンブル選択を可能にし、特に複数のアンテナからのソースアンテナが一意的に特定することが可能なメッセージを送信する送信機を提供するかもしれない。
【００１７】
例えば、従来の通信システムと対照的に、各セルには複数のアンテナのそれぞれについて互いに素であるサブセットを有するトレーニングシーケンスのセットが割り当てられるかもしれない。従って、送信機のセルの知識から可能性のあるトレーニングシーケンスの情報を受信機に提供しながら、異なるトレーニングシーケンスが常に異なるアンテナに割り当てられるシステムが可能とされる。
【００１８】
いくつかの実施例では、本発明は、特にミッドアンブルが送信された送信機を受信機が一意的に特定することを可能にし、これにより、当該アンテナの通信チャネルのチャネル推定が決定されることを可能にするかもしれない。これは、受信機の検出パフォーマンスを向上させ、電力消費の低減、エラーレートの減少及び／又はサービスの品質の向上をもたらす。
【００１９】
トレーニングシーケンスの各サブセットは、１以上のトレーニングシーケンスを有するかもしれない。トレーニングシーケンスは、例えば、ＴＤＭＡバーストのプリアンブル、ポストアンブル又はミッドアンブルであるかもしれない。送信機は、ユーザ装置などのアップリンク送信機であり、又はベースステーションなどのダウンリンク送信機であるかもしれない。
【００２０】
本発明の任意的特徴によると、トレーニングシーケンスのセットは、送信機のセルのセルアイデンティティに関連付けされる。特に、トレーニングシーケンスのセットは、セルラー通信システムの各セルのアイデンティティに対して一意的なものである。
【００２１】
これは、トレーニングシーケンスの選択を容易にし、コンプレクシティを低減し、及び／又は受信機におけるソースの特定を容易にするかもしれない。特に、受信機がトレーニングシーケンスのソースを一意的に決定することを可能にし、及び／又はトレーニングシーケンスの検索のコンプレクシティを低減するかもしれない。
【００２２】
本発明の任意的特徴によると、トレーニングシーケンスの各サブセットは、ベーストレーニングシーケンスを有し、送信機は、関連付けされたアンテナのトレーニングシーケンスのサブセットのベーストレーニングシーケンスに対応して、メッセージのトレーニングシーケンスを決定する手段を有する。
【００２３】
これは、受信機によるトレーニングシーケンスの検出若しくは検索及び／又はミッドアンブルの生成を容易にするかもしれない。
【００２４】
本発明の任意的特徴によると、トレーニングシーケンスの各サブセットのベーストレーニングシーケンスは、トレーニングシーケンスのセット内において一意的なものである。
【００２５】
これは、トレーニングシーケンスの選択を容易にし、コンプレクシティを低減し、及び／又は受信機におけるソースの特定を容易にするかもしれない。特に、受信機がトレーニングシーケンスのソースを一意的に決定することを可能にし、及び／又はトレーニングシーケンスの検索のコンプレクシティを低減するかもしれない。
【００２６】
本発明の任意的特徴によると、トレーニングシーケンスの各サブセットは、当該トレーニングシーケンスのサブセットのベーストレーニングシーケンスの循環的にシフトされたバージョンに対応する複数のトレーニングシーケンスを有する。
【００２７】
これは、例えば、トレーニングシーケンスの生成及び／又は選択を容易にするかもしれない。さらに又はその代わりに、それは受信機の処理を容易にするかもしれない。例えば、それは受信機が、トレーニングシーケンスのサブセットの何れのトレーニングシーケンスが、ベーストレーニングシーケンスと相関させることによって送信されたかについて知ることなく、チャネル推定を決定することを可能にするかもしれない。
【００２８】
本発明の任意的特徴によると、トレーニングシーケンスのサブセットの１つは、セルラー通信システムの１つのアンテナ送信機について割り当てられたトレーニングシーケンスのセットに対応する。
【００２９】
例えば、同一のトレーニングシーケンスのセットが、ＭＩＭＯセルの第１アンテナ及び非ＭＩＭＯセルについて使用されるかもしれない。これは、異なるセル間の共通性及び／又は後方互換性の向上を可能にするかもしれない。
【００３０】
本発明の任意的特徴によると、セルラー通信システムは、ＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）セルラー通信システムである。
【００３１】
本発明は、ＣＤＭＡセルラー通信システムにおけるパフォーマンスの向上を提供するかもしれない。ＣＤＭＡセルラー通信システムは、例えば、ＵＭＴＳ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）であるかもしれない。
【００３２】
本発明の任意的特徴によると、メッセージは、セル分離コードとチャネル化コードによって伝搬される少なくとも１つのデータセグメントを有する。
【００３３】
トレーニングシーケンスは、セル分離コード及び／又はチャネル化コードによって伝搬されなくてもよい。セル分離コードは、セル間で異なり、受信機が異なるセルからの送信を分離することを可能にする。チャネル化コードは、セル内の異なる受信機への送信について異なっており、受信機が送信を区別することを可能にする。セル分離コードはスクランブリングコードであってもよく、チャネル化コードは３ＧＰＰセルラー通信システムのスプレッディングコードであってもよい。
【００３４】
本発明の任意的特徴によると、送信手段は、メッセージと同一のチャネル化コードを使用して複数のアンテナの異なるアンテナからの第２メッセージを同時に送信するよう構成される。
【００３５】
本発明は、いくつかの実施例では、同一のチャネル化コードを使用するが、異なる互いに素であるサブセットから選択された異なるミッドアンブルを有する異なるメッセージが異なるアンテナから送信されることを可能にする。このため、完全なソースの特定を可能にしながら、スプレッディングシーケンスが効果的に再使用されるシステムが実現可能である。これは、通信システムの効率を向上させる。さらに、コンプレクシティは低く維持され、従来のセルラー通信システムとの後方互換性を向上させるかもしれない。
【００３６】
本発明の任意的特徴によると、トレーニングシーケンスのセットが、送信機のセルのセル分離コードに関連付けされる。
【００３７】
これは、受信機による分離コードの決定を容易にするかもしれない。
【００３８】
本発明の任意的特徴によると、選択手段は、使用されるいくつかのチャネル化コードに対応してトレーニングシーケンスを選択するよう動作可能である。
【００３９】
１以上のメッセージについて送信されたトレーニングシーケンスは、所与のベースステーション（ＭＩＭＯ送信機が一部となるベースステーションなど）又は選択されたアンテナセットによって、当該アンテナを介した送信に対していくつかのチャネル化コードが使用されるか示すかもしれない。これは、受信機の処理を容易にし、受信機が所与の環境に対して結合的な検出を最適化することを可能にするとき、受信機のパフォーマンスを向上させるかもしれない。
【００４０】
本発明の任意的特徴によると、選択手段は、トレーニングシーケンスとチャネル化コードとの間の一意的なマッピングに対応してトレーニングシーケンスを選択するよう構成される。
【００４１】
これは、トレーニングシーケンス及び／又はチャネル化コードの決定を容易及び／又は向上させるかもしれない。この一意的なマッピングは、各トレーニングシーケンスとチャネル化コードセットとの一意的なマッピング、各チャネル化コードとトレーニングシーケンスとの一意的なマッピング又は各トレーニングシーケンスと１つのトレーニングシーケンスとのマッピングであってもよい。
【００４２】
本発明の任意的特徴によると、選択手段は、メッセージのチャネル化コードに対応してトレーニングシーケンスを選択するよう動作可能である。
【００４３】
トレーニングシーケンスは、特に当該メッセージについて使用されるチャネル化コードを示すものとして選択されるかもしれない。これは、使用されるトレーニングシーケンスを検出することによって、受信機によるチャネル化コードの容易な決定を可能にするかもしれない。チャネル化コードは、例えば、少ないコンプレクシティの増大によりチャネル推定処理の一部として決定されるかもしれない。このような処理は、各送信アンテナについて独立に適用されるかもしれない。
【００４４】
本発明の任意的特徴によると、セルラー通信システムは、ＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）セルラー通信システムである。
【００４５】
本発明は、特にＴＤＭＡセルラー通信システムにおけるパフォーマンスの向上を提供するかもしれない。
【００４６】
本発明の任意的特徴によると、セルラー通信システムは、ＴＤＤ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｄｕｐｌｅｘ）セルラー通信システムである。
【００４７】
本発明は、特にＴＤＤセルラー通信システムにおけるパフォーマンスの向上を提供するかもしれない。
【００４８】
本発明の任意的特徴によると、セルラー通信システムは、３ＧＰＰ  ＵＭＴＳ（３ｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｊｅｃｔ  Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）である。
【００４９】
本発明は、特に３ＧＰＰ  ＵＭＴＳセルラー通信システムにおけるパフォーマンスの向上を提供するかもしれない。特に、それは無線インタフェース通信のパフォーマンスを向上させることが可能であり、これにより、通信システム全体におけるキャパシティの増大及びサービス品質の向上をもたらす。本発明は、大きく向上したＭＩＭＯパフォーマンスを可能にすることによって、従来の３ＧＰＰ  ＵＭＴＳセルラー通信システムを向上させ、特に、ＭＩＭＯ通信に係る特定の要求及び選好について、トレーニングシーケンスの選択を向上させるかもしれない。特に、本発明は、３ＧＰＰ  ＵＭＴＳセルラー通信システムに対する特性及び選好に適応しながら、パフォーマンスを向上させることを可能にするかもしれない。
【００５０】
本発明の任意的特徴によると、トレーニングシーケンスの１つのサブセットは、３ＧＰＰ技術仕様のリリース５における非ＭＩＭＯセルラー通信システム送信機について規定されているトレーニングシーケンスのサブセットに対応する。
【００５１】
これは、ＭＩＭＯ送信をサポートしない３ＧＰＰ技術仕様のリリース５又は他のバージョンとの共通性を向上させ、技術仕様のこれらのバージョンに従う装置の配置との共通性を向上させるかもしれない。
【００５２】
本発明の任意的特徴によると、トレーニングシーケンスの少なくとも１つのサブセットは、３ＧＰＰ技術仕様のリリース５における非ＭＩＭＯセルラー通信システム送信機について規定されているベーストレーニングシーケンスから代数的構成によって求められるベーストレーニングシーケンスを有する。
【００５３】
これは、ＭＩＭＯ送信をサポートしない３ＧＰＰ技術仕様のリリース５又は他のバージョンとの共通性を向上させ、技術仕様のこれらのバージョンに従う装置の配置との共通性を向上させるかもしれない。特に、それは既存のアルゴリズム及び技術の再使用を向上させることを可能にするかもしれない。トレーニングシーケンスは、特にセル分離コード及び／又はチャネル化コードによって伝搬されないかもしれない。
【００５４】
本発明の任意的特徴によると、トレーニングシーケンスの少なくとも１つのサブセットは、３ＧＰＰ技術仕様のリリース５における非ＭＩＭＯセルラー通信システム送信機について規定されるベーストレーニングシーケンスからシンプルな代数的構成によっては求めることができないベーストレーニングシーケンスを有する。
【００５５】
これは、ベーストレーニングシーケンスがＭＩＭＯ送信特性について最適化することが可能であるため、パフォーマンスを向上させるかもしれない。
【００５６】
本発明の任意的特徴によると、トレーニングシーケンスの少なくとも１つのサブセットは、３ＧＰＰ技術仕様ＴＳ２５．２２１によるベーストレーニングシーケンスから求められる複数のトレーニングシーケンスを有する。
【００５７】
これは、ＭＩＭＯ送信をサポートしない３ＧＰＰ技術仕様のリリース５又は他のバージョンとの共通性を向上させ、技術仕様のこれらのバージョンに従う装置の配置との共通性を向上させるかもしれない。特に、それは既存のアルゴリズム及び技術の再使用を向上させることを可能にするかもしれない。
【００５８】
本発明の任意的特徴によると、選択手段は、メッセージの受信機のアイデンティティに対応してトレーニングシーケンスを選択するよう動作可能である。
【００５９】
例えば、ＭＩＭＯ送信機がベースステーションである場合、メッセージのトレーニングシーケンスは、当該メッセージが送信されるユーザ装置に対応して選択されてもよい。特に、各ＵＥに個別のトレーニングシーケンスが割り当てられるように、トレーニングシーケンスが選択されてもよい。これは、指向性アンテナ送信が空間的に各ＵＥを分離するのに使用される実施例において特に効果的であるかもしれない。
【００６０】
本発明の任意的特徴によると、選択手段は、複数のアンテナの同一アンテナを介し送信される複数のメッセージについて同一のトレーニングシーケンスを選択するよう構成される。
【００６１】
例えば、ＭＩＭＯ送信機がベースステーションである場合、特定のアンテナのすべてのメッセージに対して、共通のトレーニングシーケンスが利用されるかもしれない。これは、異なるＵＥのトレーニングシーケンスの間の干渉とコンプレクシティを低減するかもしれない。
【００６２】
本発明の異なる特徴によると、ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｉｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｏｕｔ）送信機から送信されたメッセージであって、前記ＭＩＭＯ送信機の複数のアンテナのそれぞれのトレーニングシーケンスの各サブセットの間に所定の関係が存在する前記ＭＩＭＯ送信機のセルに係る複数のトレーニングシーケンスのサブセットからのトレーニングシーケンスを有するメッセージを受信する受信手段と、前記メッセージが前記トレーニングシーケンスに対応して送信される前記ＭＩＭＯ送信機のアンテナを決定する手段とを有するセルラー通信システムＭＩＭＯ受信機が提供される。
【００６３】
当該受信機は、アンテナ及びトレーニングシーケンスの決定に対応して、ＭＩＭＯ送信機のアンテナを決定するため、及び／又は通信チャネルのチャネル推定を決定するための手段を有してもよい。当該受信機はまた、チャネル推定に対応して同一のユーザデータに関連する対応するメッセージの結合的な検出を実行する手段を有するかもしれない。
【００６４】
本発明は、セルラー通信システムにおけるソース検出の向上を可能にし、パフォーマンスを向上させ、特にセルラー通信システムの全体的キャパシティを向上させるかもしれない。
【００６５】
本発明の異なる特徴によると、複数のアンテナと、メッセージのトレーニングシーケンスを選択する選択手段と、選択されたトレーニングシーケンスを有するメッセージを生成する手段と、前記複数のアンテナを介し前記メッセージを送信する送信手段とを有するＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｉｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｏｕｔ）送信機を有するセルラー通信システムであって、前記選択手段は、メッセージのトレーニングシーケンスを、前記メッセージが送信される関連付けされたアンテナに対応して、複数のトレーニングシーケンスのサブセットから選択するよう構成され、トレーニングシーケンスのセットが、当該ＭＩＭＯ送信機のセルに関連付けされ、各アンテナについて互いに素であるトレーニングシーケンスのサブセットを有するセルラー通信システムが提供される。
【００６６】
当該セルラー通信システムは、再使用パターン内の互いに素であるトレーニングシーケンスのセットを割り当てるかもしれない。特に、トレーニングシーケンスのセットが、セルアイデンティティ及び／又はセル分離コードに関連付けされてもよい。
【００６７】
本発明の異なる特徴によると、複数のアンテナを有するＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｉｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｏｕｔ）送信機を有するセルラー通信システムにおける送信方法であって、メッセージのトレーニングシーケンスを選択するステップと、選択されたトレーニングシーケンスを有するメッセージを生成するステップと、前記複数のアンテナを介し前記メッセージを送信するステップとを有し、前記トレーニングシーケンスを選択するステップは、メッセージのトレーニングシーケンスを、前記メッセージが送信される関連付けされたアンテナに対応して、複数のトレーニングシーケンスのサブセットから選択し、トレーニングシーケンスの各サブセットが、前記複数のアンテナのそれぞれについて前記トレーニングシーケンスのサブセット間の所定の関係が存在する前記ＭＩＭＯ送信機のセルに関連付けされる方法が提供される。
【００６８】
本発明の異なる特徴によると、ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｉｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｏｕｔ）受信機を有するセルラー通信システムにおける受信方法であって、ＭＩＭＯ送信機から送信されたメッセージであって、前記ＭＩＭＯ送信機の複数のアンテナのそれぞれのトレーニングシーケンスの各サブセットの間に所定の関係が存在する前記ＭＩＭＯ送信機のセルに係る複数のトレーニングシーケンスのサブセットからのトレーニングシーケンスを有するメッセージを受信するステップと、前記メッセージが前記トレーニングシーケンスに対応して送信される前記ＭＩＭＯ送信機のアンテナを決定するステップとを有する方法が提供される。
【００６９】
本発明の上記及び他の特徴及び効果は、後述される実施例を参照して明らかになるであろう。
［発明の実施例の詳細な説明］
以下の説明は、ＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）セルラー通信システムと、特に３ＧＰＰ技術仕様  ＵＭＴＳ（３ｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｊｅｃｔ  Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）により動作する通信システムに適用可能な本発明の実施例に着目する。しかしながら、本発明はこの用途に限定されず、他の多くのセルラー通信システムに適用可能であるということは理解されるであろう。
【００７０】
図１は、無線インタフェースを介した通信のためのＭＩＭＯ技術を利用したＵＭＴＳ  ＴＤＤセルラー通信システム１００を示す。
【００７１】
セルラー通信システム１００は、無線インタフェースを介し複数のユーザ装置（ＵＥ）１０３、１０５、１０７と通信するベースステーション１０１を有する。ＵＥは、典型的には、通信ユニット、第３世代ユーザ装置、加入者ユニット、モバイルステーション、通信端末、携帯情報端末、ラップトップコンピュータ、埋め込み通信プロセッサ又はセルラー通信システムの無線インタフェースを介し通信可能な何れか物理的、機能的若しくは論理的通信装置であってもよい。
【００７２】
ベースステーション１０１は、当業者に知られるようなコアネットワーク１１１に接続されるラジオネットワークコントローラ（ＲＮＣ）１０９に接続される。
【００７３】
図１のセルラー通信システム１００では、ベースステーション１０１とＵＥ１０３〜１０７は、ＭＩＭＯ技術を利用して無線インタフェースを介し通信する。従って、ベースステーション１０１とＵＥ１０３〜１０７は複数のアンテナを有し、本例では、ベースステーション１０１とＵＥ１０３〜１０７の両方が３つのアンテナを有する。（他の実施例では、アンテナの個数は、ベースステーション１０１とＵＥ１０３〜１０７について異なってもよい。）
ＭＩＭＯシステムでは、スペクトル効率を向上させるため、各送信アンテナと受信アンテナとの間のチャネルの変更を利用するため、送受信サイドにおいて複数のアンテナが設けられる。このようなシステムでは、異なるデータストリームが同一周波数の異なる送信アンテナを介し同時に送信することが可能である。従って、異なるアンテナの送信信号は互いに干渉するであろう。特に、１つの受信アンテナは、上記信号の１つを受信するだけでなく、送信機により送信されるすべてのパラレル信号を受信する。受信アンテナｑにより受信される信号は、
【００７４】
【数１】
2009525624.tif 000003
により表されるかもしれない。ただし、ｈｑｐ（ｔ）は送信アンテナｐと受信アンテナｑとの間の通信チャネルのチャネル伝送関数であり、ｓｐ（ｔ）はアンテナｐを介し送信される信号であり、Ｎは送信アンテナの個数である。
【００７５】
従って、受信機により受信されるトータルの受信信号は、
【００７６】
【数２】
2009525624.tif 000004
により表すことができる、ただし、Ｘ（ｔ）は第ｑ要素としてｘｑ（ｔ）を有するベクトルを表し、Ｈ（ｔ）は第（ｑ，ｐ）要素としてｈｑｐ（ｔ）を有するマトリックスを表し、Ｓ（ｔ）は第ｐ要素としてｓｐ（ｔ）を有するベクトルを表す。
【００７７】
従って、送信信号は、受信信号と各送信アンテナから各受信アンテナへのチャネルのチャネル推定とから推定されるかもしれない。例えば、最小二乗法又はゼロフォーシング技術を利用することによって、送信信号を決定するＭＩＭＯ受信機が知られている。このように、受信機は、複数の送信アンテナから送信され、複数の受信アンテナを介し受信された信号の結合的な検出を実行する。理論的及び実際的な研究は、ＭＩＭＯ技術がスペクトル効率を実質的に向上し、通信システムのキャパシティの実質的な向上をもたらすことを証明した。
【００７８】
しかしながら、セルラー通信システムへのＭＩＭＯ技術の導入は、いくつかの技術的問題と欠点をもたらす。具体的には、ＭＩＭＯ通信の効率は、チャネル推定を決定するため利用される送信信号ソースを受信機が特定可能であることに依存する各通信チャネルのチャネル推定を受信機が決定可能であることに依拠している。
【００７９】
ＵＭＴＳ  ＴＤＤシステムなどのＴＤＭＡセルラー通信システムでは、データは個別のメッセージより伝送される。特に、メッセージは、ＴＤＭＡシステムの最小の物理的レイヤ信号ユニットであるバーストに対応しているかもしれない。
【００８０】
バーストは、典型的には、３つのコンポーネント、すなわち、データペイロード、トレーニングシーケンス及びガードピリオドから構成される。バーストのデータペイロードセクションは、送信機から受信機に伝送される情報及び制御メッセージを搬送する。受信機におけるバースト間の衝突を回避するため、ガードピリオドには送信は実行されない。受信機がバーストの通過したチャネルの特性を推定できるように、受信機に事前に知られている信号がトレーニングシーケンスとして送信される。一般に、チャネル特性はバースト期間においては変化しないか、若しくは無視できる程度しか変化しないことが仮定される。このため、バーストのほぼ中間にトレーニングシーケンスを配置し、これにより、データペイロードを２つのセクションに分離することが効果的である。このように送信されるトレーニングシーケンスは、ミッドアンブルシーケンスとして知られている。他の例では、バーストは、バーストのスタートとエンドにそれぞれ配置されたトレーニングシーケンスであるプリアンブル及び／又はポストアンブルシーケンスを有するかもしれない。
【００８１】
いくつかのＴＤＭＡセルラー通信システムはさらに、ＣＤＭＡ技術を利用する。例えば、ＵＭＴＳ  ＴＤＤでは、バーストのデータセグメントは、スクランブリングコードとして知られているセル分離コードと、スプレッディングコードとして知られているチャネル化コードとによって伝搬される。これは、セル分離コードが各セルの送信間のコード分割を提供するのに使用され、チャネル化コードが同一セル内の各チャネル間のコード分割を提供するのに使用されることによって、複数のバーストが異なるＵＥに同時送信されることを可能にする。
【００８２】
異なるスクランブリングコードを使用して各ソースにより同時送信されるバーストは、共通のスプレッディングコードを共有するかもしれない。各スプレッディングコードは、１つのソースから同時送信される各バーストに適用される必要がある。これは、１つのみのスクランブリングコードを使用して共通のソースから送信されるバーストが分離可能であることを保証する。しかしながら、ＭＩＭＯシステムでは、各バーストは同一周波数の各アンテナから同一スプレッディングコードを使用して同時送信されてもよい。
【００８３】
１つのアンテナソースから送信されるバーストは、常に同一チャネルを介し何れかの受信アンテナにわたされ、このため、共通のソースにより同時送信されるバーストは、共通のミッドアンブルを利用するかもしれない。具体的には、チャネル推定の観点からは、同一ソースから送信されるバーストに異なるミッドアンブルを割り当てる必要はない。しかしながら、異なるソースにより同時送信されるバーストは、各チャネルが明確に推定されることを保証するため、異なるミッドアンブルシーケンスを使用しなければならない。
【００８４】
従って、各送信機が複数のソースを提供するＭＩＭＯシステムでは、システムは、受信機が所与のトレーニングシーケンスが送信されたソースを決定することを可能にするよう設計されている必要がある。しかしながら、従来の通信システムは、ＭＩＭＯ送信を考慮することなく設計されていた。例えば、３ＧＰＰ  ＵＭＴＳ  ＴＤＤシステムのリリース５又はそれ以前のバージョンは、ＭＩＭＯ送信をサポートするよう設計されておらず、特に、技術仕様は、送信信号ソースを一意的に特定せず、これにより、次善的なＭＩＭＯパフォーマンスをもたらすミッドアンブル選択処理を規定している。
【００８５】
具体的には、３ＧＰＰ  ＵＭＴＳ  ＴＤＤシステムのリリース５又は以前のバージョンは、各スプレッディングコードが特定のミッドアンブルにリンクされるような特定のスプレッディングコードにリンクされたトレーニングシーケンスの使用を規定している。従って、同一のスプレッディングコードを使用した各アンテナからの各バーストの同時送信はまた、同一のトレーニングコードを使用し、これにより、これらの間のクロス干渉と受信機が送信間の分離をする困難さを生じさせる。これは、受信機がソースアンテナを特定し、各ＭＩＭＯチャネルのチャネル推定を実行することが可能となることを阻害する。
【００８６】
図１の実施例では、受信機が何れのアンテナからミッドアンブルが送信されたか一意的に決定することを可能にするトレーニングシーケンスの選択が実現される。これは、各ＭＩＭＯチャネルの効率的なチャネル推定が生成され、これにより、パフォーマンスを向上させることを可能にする。以下の説明は、ダウンリンク送信に着目しているが、そのコンセプトはまたアップリンク送信にも適用可能であることは理解されるであろう。
【００８７】
図１の実施例によると、ベースステーションにより送信される所与のバーストのミッドアンブルが、当該メッセージが何れのアンテナから送信されたかに応答して、ミッドアンブルセットから選択される。さらに、完全なミッドアンブルセットが、複数のアンテナのそれぞれについて互いに素な（ｄｉｓｊｏｉｎｔ）ミッドアンブルのサブセットを有する。
【００８８】
より詳細には、セルラーシステムでは、再利用パターンがシステムキャパシティを最適化するのに利用される。ＵＭＴＳ  ＴＤＤなどのＣＤＭＡセルラーシステムでは、各セルには識別子ｎｋが与えられ、典型的には、Ｋ個の識別子が存在する（ただし、ｎ＝（ｎ１，ｎ２，．．．，ｎＫ）である）。ＣＤＭＡセルラーシステムでは、再利用パターンは、ベクトルｎの完全な要素セット又は要素サブセットを利用することによって規定される。
【００８９】
従来のシステムでは、各識別子ｎｋ（ｋ＝１，２，３，．．．，Ｋ）は、各セルにユーザを分離するのに使用される関連するセル分離コード（スクランブリングコード）ｖｋを有する。同一セルのユーザは、チャネル化コード（スプレッディングコード）により分離される。
【００９０】
従来のＣＤＭＡシステムでは、各スクランブリングコードは、適切なミッドアンブルが選択される１つのミッドアンブルセットを有している。当該セットの何れかのミッドアンブルが所与のスクランブリングコードについて選択可能であり、ミッドアンブルとスクランブリングコードとの間の相関以外の他のソース関連付けはない。しかしながら、各スプレッディングコードは１つのミッドアンブルと関連付けされ、これにより、同じスプレッディングコードを使用した異なるアンテナから送信されるバーストのトレーニングシーケンスの間の分離が妨げられる。このため、従来のシステムでは、受信機は、所与のミッドアンブルが何れのスクランブリングコード及びセルから受信されたか決定することはできるが、所与のバーストが何れのアンテナから送信されたかについては一意的に決定することはできない。
【００９１】
図１の例では、バーストが送信されてきた特定のアンテナソースを受信機が明確に決定することができるように、バーストにミッドアンブルシーケンスが割り当てられる。これは、セルに関連付けされ、各サブセットが特定のアンテナに関連付けされている互いに素なミッドアンブルサブセットを有するミッドアンブルセットからミッドアンブルを選択することにより実現される。これにより、送信機は、バーストが送信される特定のアンテナについて規定されるサブセットのみから所与のバーストについてのミッドアンブルを選択する。さらに、各バーストに同一のスプレッディングコードが使用されたとしても、互いに素な各サブセットからミッドアンブルは選択され、これにより、アンテナ関連付けに対して一意的に特定可能なミッドアンブルがもたらされる。
【００９２】
図２において、ミッドアンブルの選択が示される。図２では、ネットワークを介し使用されるミッドアンブルシーケンスセットは、互いに素なサブセットとして示される。この例では、セルにより使用されるミッドアンブルシーケンスセットは互いに素であり、各アンテナから送信されるバーストに割り当てられるミッドアンブルサブセットはまた互いに素である。従って、受信機は、ミッドアンブルシーケンスをソースに明確に関連付けることが可能である。
【００９３】
図３は、本発明のいくつかの実施例によるセルラー通信システムＭＩＭＯ送信機を示す。ＭＩＭＯ送信機は、特に図１のベースステーション１０１であるかもしれず、これを参照して説明される。以下の説明は、ダウンリンクアプリケーションに着目しているが、説明された原理はまたアップリンク送信にも適用可能であるということは理解されるであろう。
【００９４】
ベースステーション１０１は、無線インタフェースを介しＵＥ１０３〜１０７に送信されるデータを受信するデータ受信機３０１を有する。データ受信機３０１は、ＲＮＣ１０９に接続されてもよく、ＲＮＣ１０９から送信されるデータを受信するようにしてもよい。
【００９５】
データ受信機３０１は、無線インタフェースを介し送信するためメッセージを生成するメッセージ生成装置３０３に接続される。メッセージ生成装置３０３は、３つの送受信機３０５、３０７及び３０９に接続され、各トランシーバは、送信アンテナ３１１、３１３及び３１５に接続される。
【００９６】
メッセージ生成装置３０３は、特定の具体例では、３つの送信アンテナ３１１、３１３及び３１５からパラレルに送信されるＴＤＭＡバーストであるＭＩＭＯメッセージを生成する。メッセージ生成装置３０３は、データを各バーストに分割し、チャネルを介し送信されるデータを伝搬する各バーストについて、スクランブリングコードとスプレッディングコードとを適用することによってメッセージを生成する。スプレッドデータは、バーストのデータセグメントに挿入され、適切なミッドアンブルがバーストのミッドアンブルセクションに挿入される。さらに、バーストは、受信機における送信オーバーラップを回避するため、ガードセクションを有する。
【００９７】
各ＭＩＭＯバーストが、メッセージ生成装置３０３から３つの送受信機３０５、３０７及び３０９の１つに供給される。これら３つの送受信機３０５、３０７及び３０９は、同一のタイムスロット構造を用いて同期的に動作し、同一の周波数により送信する。従って、何れかのタイムスロットにおいて、異なるデータを有する３つのバーストがＭＩＭＯ送信機から送信される。
【００９８】
メッセージ生成装置３０３はさらに、各バーストに適したミッドアンブルを選択するよう構成されるミッドアンブルセレクタ３１７に接続される。特に、ミッドアンブルセレクタ３１７には、メッセージ生成装置３０３によって各バーストのアンテナ識別とスプレッディングコードが提供される。これに対して、ミッドアンブルセレクタ３１７は、バーストが送信される特定の送信アンテナに割り当てられるベースステーションについて利用可能なミッドアンブルセットのサブセットを特定する。その後、それは、特定のバーストに使用されるスプレッディングコードに応じて、サブセットから各バーストの特定のミッドアンブルを選択する。各バーストについてサブセットから異なるミッドアンブルが選択され、所与のサブセットから複数のミッドアンブルが１つのアンテナを介し同時に使用されてもよい。ミッドアンブルセレクタ３１７は、選択されたミッドアンブルをＭＩＭＯバーストに含めるメッセージ生成装置３０３に提供する。この処理が、すべてのバーストについて繰り返される。
【００９９】
ミッドアンブルのサブセットが互いに素であるとき、同一セルの２つの異なるサブセットに含まれるミッドアンブルはなく、このため、ミッドアンブルの選択は、バーストが送信された３つの送信アンテナ３１１、３１３及び３１５の何れかの特定を可能にする。
【０１００】
さらに、各サブセットは、スプレッディングシーケンスに関連付けされるトレーニングシーケンスを有し、サブセットの特定のトレーニングシーケンスが、スプレッディングコードに応じて選択されるかもしれない。このため、トレーニングシーケンスは、使用されるスプレッディングシーケンスの情報を提供するため使用されるが、依然として各アンテナに一意的に関連付けされる。
【０１０１】
いくつかの実施例では、ミッドアンブルのセットが、ベースステーションによりサービス提供されているセルのセルアイデンティティに一意的にリンクされ、特にミッドアンブルのセットは、異なるセルアイデンティティのセットが重複のない互いに素であるセットとなることによって、送信機のセルのセルアイデンティティに一意的に関連付けされる。このため、ＵＭＴＳなどの通信システムでは、選択されたミッドアンブルが特定のセルアイデンティティに直接的に関連付けされる。セルアイデンティティはまた、典型的には、スクランブリングコードにリンクされ、選択されたミッドアンブルはさらに、ベースステーション１０１により使用される特定のスクランブリングコードに直接関連付けされるかもしれない。このため、ミッドアンブルの検出は、バーストが送信されたアンテナの決定を可能にするだけでなく、何れのセルからバーストが送信され、何れのスクランブリングコードによって送信されたか決定することを可能にする。ミッドアンブルがスプレッディングコードに応答してサブセットから選択される場合、ミッドアンブルの検出はさらに、使用されるスプレッディングコードの情報を提供するかもしれない。
【０１０２】
このため、再使用パターン内において、送信ソースが一意的に特定されてもよく、各ＭＩＭＯチャネルに対するチャネル推定を受信機が実行すること可能にする（すなわち、各送信アンテナと各受信アンテナとの間）。（セルラー通信システムでは、同一のセル識別子／スクランブリングコードが、特定の再利用パターンにより再利用されてもよく、同一のアイデンティティ／スクランブリングコードを使用したセルの間の干渉が十分低くなることを保証する。これはまた、異なるセルからの同一のトレーニングシーケンスの間の干渉が許容されるよう十分低くなることを保証する。）
図４は、本発明のいくつかの実施例によるセルラー通信システムＭＩＭＯ受信機を示す。この受信機は、特に図１のＵＥ１０３の受信機であってもよく、これを参照して説明される。
【０１０３】
ＵＥ１０３は、３つの受信フロントエンド４０１、４０３及び４０５を有し、それぞれが受信アンテナ４０７、４０９及び４１１に接続される。受信フロントエンド４０１、４０３及び４０５は、各受信アンテナ４０７、４０９及び４１１の受信信号をフィルタリング、増幅及びダウン変換する。受信フロントエンド４０１、４０３及び４０５はすべて、所与のタイムスロットにおいてベースステーション１０１から受信したすべてのバーストの結合的な検出を実行することによって、受信信号を決定する結合検出プロセッサ４１３に接続される。結合検出プロセッサ４１３は、例えば、当業者に周知なように、ゼロフォーシングアルゴリズムを適用することによって、送信信号を推定するかもしれない。
【０１０４】
これにより、結合検出プロセッサ４１３は、送信信号を推定し、当業者に周知なように、それから送信データを決定する。結合検出プロセッサ４１３は、ＵＥ１０３のアプリケーションなどの適切なデータシンクにデータを提供するデータインタフェースに接続される。
【０１０５】
結合検出を実行するため、結合検出プロセッサ４１３は、送信アンテナと受信アンテナとの間のすべてのチャネルのチャネル特性を知っている必要がある。このため、ＵＥ１０３は、チャネル推定を実行するチャネル推定装置４１７を有する。簡単化のため、図４は、第３受信機フロントエンド４０５のチャネル推定装置４１７のみを示しているが、ＵＥはさらに、その他の受信機フロントエンド４０１及び４０３の類似するチャネル推定機能を有することが理解されるであろう。この機能は、パラレルチャネル推定装置によって提供されてもよく、又は同じチャネル推定装置４１７によるシーケンシャルな評価によって提供されてもよい。
【０１０６】
チャネル推定装置４１７は、第３受信機フロントエンド４０５に接続され、そこから受信バーストのミッドアンブルが提供される。具体例として、チャネル推定装置４１７は、ＵＥ１０１にサービス提供する特定のベースステーション１０１に割り当てられるセットのすべての可能性のあるミッドアンブルと当該ミッドアンブルとを相関させるかもしれない。チャネル推定装置４１７は、ベースステーション１０１の何れの送信アンテナからミッドアンブルが送信されたか決定する送信アンテナ検出装置４１９に接続される。
【０１０７】
具体的には、送信アンテナ検出装置４１９は、各ミッドアンブル相関の相関エネルギーを評価し、最も高い相関エネルギーを生じさせる最も可能性のあるミッドアンブルを選択するようにしてもよい。その後、それはこれらのミッドアンブルが属するミッドアンブルのサブセットを特定するようにしてもよく、これらのサブセットが互いに素であるとき、送信アンテナ検出装置４１９は、それからバーストが何れの送信アンテナから送信されたか直接判断してもよい。
【０１０８】
この相関はさらに、当業者に周知なようにチャネル推定を提供し、これにより、チャネル推定装置４１７と送信アンテナ検出装置４１９が一緒になって、第３受信機フロントエンド４０５の受信アンテナ４１１と各送信アンテナとの間の複数のチャネルから特定のチャネルの特定とチャネル推定とを提供するようにしてもよい。これにより、結合検出プロセッサ４１３は、適切なチャネルの正確なチャネル推定に基づき結合検出を実行し、これにより、受信機パフォーマンスを向上するようにしてもよい。
【０１０９】
図３及び４は、本発明のいくつかの実施例の送信機及び受信機の各種機能ブロックを示す。各機能ブロックは、例えば、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、又はデジタル信号プロセッサなどの適切なプロセッサにより実現されてもよい。図示されたブロックの各機能は、例えば、少なくとも部分的には適切なプロセッサ又は処理プラットフォーム上で実行されるファームウェア若しくはソフトウェアルーチンとして実現されてもよい。しかしながら、これら機能ブロックの一部若しくはすべては、ハードウェアにより完全に若しくは部分的に実現されてもよい。例えば、機能ブロックは、アナログ若しくはデジタル回路又はロジックとして完全に若しくは部分的に実現されてもよい。
【０１１０】
これらの機能ブロックはさらに、個別に実現されてもよく、又は何れか適切な方法により組み合わされてもよい。例えば、同じプロセッサ又は処理プラットフォームが、機能ブロックの複数の機能を実行してもよい。特に、１つのプロセッサのファームウェア又はソフトウェアプログラムは、図示された機能ブロックの２以上の機能を実現するかもしれない。例えば、データ受信機３０１、メッセージ生成装置３０３及びミッドアンブルセレクタ３１７は、１つのプロセッサ上で実行される異なるファームウェアルーチンとして実現されてもよい。同様に、チャネル推定装置４１７、送信アンテナ検出装置４１９、結合検出プロセッサ４１３及び／又はデータインタフェース４１５は、１つのプロセッサ上で実行される異なるファームウェアルーチンとして実現されてもよい。各機能モジュールの機能は、例えば、１つのファームウェア若しくはソフトウェアプログラムの各セクションとして、ファームウェア若しくはソフトウェアプログラムの各ルーチン（サブルーチンなど）として、又は各ファームウェア若しくはソフトウェアプログラムとして実現されてもよい。
【０１１１】
各機能モジュールの機能は、逐次的に実行されてもよく、又は完全に若しくは部分的にパラレルに実行されてもよい。パラレルな処理は、実行される機能の間の部分的若しくは完全な時間の重複を含むかもしれない。
【０１１２】
これらの機能要素は、同一の物理若しくは論理要素により実現されてもよく、例えば、ベースステーション若しくはモバイル端末などにおける同一ネットワーク要素により実現されてもよい。他の実施例では、上記機能は異なる機能若しくは論理ユニット間に分散されてもよい。各機能ユニットの機能はまた、異なる論理若しくは物理要素の間に分散されてもよい。
【０１１３】
いくつかの実施例では、各トレーニングシーケンスサブセットは、当該サブセットの他のトレーニングシーケンスが導かれるベーストレーニングシーケンスを有する。このベーストレーニングシーケンスは、特にトレーニングシーケンスセット内で一意的なものであってもよい。
【０１１４】
いくつかの実施例では、サブセットのトレーニングシーケンスの一部若しくはすべては、特にサブセットのベーストレーニングシーケンスを循環的にシフトすることによって求められてもよい。ベーストレーニングシーケンスは、複数のトレーニングシーケンスが周期的なベースコードの循環的シフトによって生成される１つの周期的なベースコードであるかもしれない。このような場合、チャネル推定は、バーストのトレーニング部分（ミッドアンブル）に対して１つの循環的相関を実行し、その結果をセグメント化することによって、受信機において効率的に実現されるかもしれない。例えば、チャネル推定装置４１７は、循環的な相関を実行し、タイムオフセットから循環的シフトを決定し、これにより、最も高い相関エネルギーを生じさせるようにしてもよい。
【０１１５】
図５は、本実施例によるミッドアンブル導出の一例を示す。本例では、ベースステーション５０１は、２つの送信アンテナ要素、すなわち、アンテナ要素Ａ５０３とアンテナ要素Ｂ５０５とを有するよう示されている。アンテナ要素Ａ５０３から送信されるバースト５０７には、ミッドアンブルシーケンスＭＡ１とＭＡ２とが割り当てられる。アンテナ要素Ｂ５０５から送信されるバースト５０９には、ミッドアンブルシーケンスＭＢ１とＭＢ２とが割り当てられる。図示されるように、ミッドアンブルシーケンスＭＢ１とＭＢ２の最初のｎ個の要素が循環的に関連付けされ、すなわち、ＭＢ１の最初のｎ個の要素が、ｉ個の要素だけ循環的に右シフトされたＭＢ２の最初のｎ個の要素と同一である。
【０１１６】
各送信機に対して１つのミッドアンブルベースコードを使用すると、アンテナ要素は、既存のミッドアンブル割当てスキームの拡張バージョンであって、後方互換性を実現するのに適したルートを提供するミッドアンブル割当て戦略を可能にする。さらに、これは、ＭＩＭＯイネーブルとされたセルに対して、共通のデフォルト及びＵＥ固有のミッドアンブル割当てスキームが拡張されることを可能にする。
【０１１７】
いくつかの実施例では、互いに素なサブセットのトレーニングシーケンスが、後方互換性を提供するよう決定されるかもしれない。具体的には、３ＧＰＰ技術仕様のリリース５が、セルによって利用可能な１２８のベーストレーニングシーケンスのセットを規定している。異なるサブセットのベーストレーニングシーケンスは、非ＭＩＭＯセルラー通信システム送信機について規定されたベーストレーニングシーケンスからの代数的構成によって求められるかもしれない。例えば、各送信機アンテナ要素には、１２８個のベースコードの既存の規定されたセットの要素である１つのミッドアンブルベースコードが割り当てられるかもしれない。
【０１１８】
より一般には、ミッドアンブルベースコードは、既存のミッドアンブルベースコードのセットの直接的な要素であるかもしれず、又は既存のベースコードのタイムリバースバージョン、既存のミッドアンブルベースコードの連結又は既存のベースコードセットを利用した他の代数的構成などであるかもしれない。
【０１１９】
他の実施例では、ベーストレーニングシーケンスは、３ＧＰＰ技術仕様リリース５に規定されるベーストレーニングシーケンスからの代数的構成によっては求めることができないベーストレーニングシーケンスとして選択されるかもしれない。もしろ、ベーストレーニングコードは、所望される性質、すなわち、低い相互相関などを示す所望される長さの新たなシーケンスのセットから求められるかもしれない。
【０１２０】
トレーニングシーケンスは、何れか適切な方法によりベーストレーニングシーケンスから求められるかもしれない。特に、後方互換性及びアルゴリズム再利用は、３ＧＰＰ技術仕様ＴＳ２５．２２１のリリース５に従って１以上のサブセットのトレーニングシーケンスを求めることによって実現されるかもしれない。
【０１２１】
この例では、同一の送信アンテナ要素から送信されるバーストに割り当てられるすべてのミッドアンブルシーケンスが、同一のミッドアンブルベースコードの循環的にシフトされた複製となる。このとき、受信機は、自らのセル（各送信アンテナ要素について１つ）と、必要な場合には近隣セルとに係るベースミッドアンブルコードと受信信号の循環的相関を実行することが可能である。
【０１２２】
いくつかの実施例では、追加的な送信アンテナ要素のミッドアンブルベースコードが、ＵＥにおいて知られている決定的方法により求められ、これは、各ベースコードによるチャネル推定から、さらなる明示的な通知の必要なくセル内でいくつの、また何れの送信機アンテナ要素がアクティブとなるか推定するためＭＩＭＯ対応ＵＥにより利用されるかもしれない。
【０１２３】
いくつかの実施例では、トレーニングシーケンスの選択は、さらに追加的な情報を受信機に提供するため利用される。
【０１２４】
例えば、トレーニングシーケンスは、使用されるいくつかのチャネル化コード及び／又はバーストに用いられるミッドアンブルシフトに応答して選択されるかもしれない。具体的には、各バーストに使用されるミッドアンブルシフトは、特定の送信機アンテナ要素上でアクティブなスプレッディングコードの個数に関する情報、又は特定のアンテナ要素上で何れのスプレッディングコードがアクティブであるかに関する情報を提供するかもしれない。
【０１２５】
具体的には、各サブセットは、トレーニングシーケンスのベースコードを有し、何れのアンテナを介し信号が送信されるかに応じて適切なベースコードが選択されるかもしれない。このとき、トレーニングシーケンスが、バーストに用いられる特定のスプレッディングコードに応じた循環的シフトのサイズによる循環的シフトを適用することによって、ベースコードから決定されるかもしれない。
【０１２６】
ベースステーション１０１は、ミッドアンブル選択の各方法及びアルゴリズムを利用し、特にバーストとＵＥとの間でミッドアンブルを共有する各方法を選択するようにしてもよいということが理解されるであろう。
【０１２７】
例えば、ミッドアンブルセレクタ３１７は、メッセージの受信機のアイデンティティに応答してトレーニングシーケンスを選択してもよいし、又は複数のアンテナの同じアンテナを介し送信される複数のメッセージについて同一のトレーニングシーケンスを選択してもよい。特に、ミッドアンブルセレクタ３１７は、各送信アンテナ３１１〜３１５について１つのミッドアンブルを選択し、このアンテナから送信されるすべてのバーストについてこれを利用する。
【０１２８】
例えば、ミッドアンブルセレクタ３１７は、非ＭＩＭＯシステムからのアルゴリズムの再使用を可能にする技術を利用して、互いに素なセットからミッドアンブルを選択してもよい。このような技術は、後述されるような一般的なミッドアンブル割当て、デフォルトミッドアンブル割当て及びＵＥ固有のミッドアンブル割当てを含む。
［一般的なミッドアンブル割当て］
一般的なミッドアンブル割当てでは、バーストの宛先のＵＥから独立したすべてのバーストについて、１つのミッドアンブルシフトしかダウンリンクにおいて使用されない。すべてのバーストに使用されるミッドアンブルシフトは、例えば、タイムスロット期間内に使用されるスプレッディング／チャネル化コードの個数を示すかもしれない。ＭＩＭＯ対応セルでは、各送信アンテナは、タイムスロット期間内に当該送信アンテナにおいてアクティブであったスプレッディング／チャネル化コードの個数を示すシフトによって、単に各ミッドアンブルベースコードの１つのミッドアンブルシフトを利用するかもしれない。
［デフォルトミッドアンブル割当て］
デフォルトミッドアンブル割当てでは、各ミッドアンブルシフトが１以上のスプレッディングコードに係るスプレッディングコードとミッドアンブルシフトとの間の固定された関連付けが存在する。従って、受信機では、何れのミッドアンブルシフトがアクティブであるか、また何れのスプレッディングコードが送信されたかについて、ＵＥチャネル推定は明らかにする。これは、ＵＥが該当するスプレッディングコードから送信されたシンボルを検出するため、それのマルチユーザ検出装置（ＭＵＤ）を設定することを可能にする。ＭＩＭＯ対応セルでは、各送信アンテナは、異なるミッドアンブルベースコードが送信アンテナ毎に使用されることによって、同一のミッドアンブルシフト／スプレッディングコードマッピングを利用するかもしれない。このため、チャネル推定が各ミッドアンブルベースコードについて実行されると、ＵＥは何れの送信アンテナから何れのスプレッディングコードが送信されたか決定することが可能である。
［ＵＥ固有のミッドアンブル割当て］
ＵＥ固有のミッドアンブル割当てでは、各ＵＥにはミッドアンブルベースコードの分離シフトが割り当てられる。この場合、空間的分離が各ミッドアンブル間の干渉を許容レベルまで低減するように、アンテナビーム形成が各ＵＥを分離するのに使用される。ＭＩＭＯ対応セルの場合、例えば、各ＭＩＭＯ送信アンテナに複数のアンテナ要素を備えさせることによって、ビーム形成を導入することによってＵＥ固有のミッドアンブル割当てが利用可能である。この場合、分離したミッドアンブルベースコードが、ビーム形成要素の各セットについて利用されるかもしれない。
【０１２９】
後方互換性を向上させるため、ＭＩＭＯセルの送信アンテナの１つにおいて使用されるミッドアンブルサブセットは、非ＭＩＭＯベースステーションによって使用されるものと同一であってもよい。具体的には、ＵＭＴＳセルラー通信システムについて、１つのトレーニングシーケンスサブセットが、３ＧＰＰ技術仕様のリリース５における非ＭＩＭＯセルラー通信システム送信機について規定されたミッドアンブルとして選択される。
【０１３０】
このため、ＭＩＭＯセルのミッドアンブルセットのサブセットの１つが、所与のセル識別番号について規定されたミッドアンブルセットに構成され、具体的には、当該サブセットのベーストレーニングシーケンスが、当該セル識別番号の３ＧＰＰ技術仕様のリリース５に規定されるベーストレーニングシーケンスとして選択される。
【０１３１】
上記説明は３つのアンテナを使用した送信機と受信機に着目したが、上述したコンセプトは他の個数の受信及び／又は送信アンテナを使用したＭＩＭＯシステムに等しく適用可能であることは理解されるであろう。
【０１３２】
上記説明は、簡単化のため各機能ユニット及びプロセッサを参照して本発明の実施例を記載したことは理解されるであろう。しかしながら、各機能ユニット又はプロセッサの間の機能の何れか適切な分散化が本発明から逸脱することなく利用可能であることは明らかであろう。例えば、個別のプロセッサ又はコントローラによって実行されるよう示されている機能は、同一のプロセッサ又はコントローラによって実行されるかもしれない。従って、特定の機能ユニットの参照は、厳密な論理的若しくは物理的構成若しくは構造を示すよりも、記載された機能を提供する適切な手段の参照とみなされるべきである。
【０１３３】
本発明は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア若しくはこれらの何れかの組み合わせを含む何れか適切な形式により実現することが可能である。本発明は、任意的には、１以上のデータプロセッサ及び／又はデジタル信号プロセッサ上で実行されるコンピュータソフトウェアとして部分的に実現可能である。本発明の実施例の要素及びコンポーネントは、何れか適切な方法により物理的、機能的及び論理的に実現されるかもしれない。実際、その機能は、単一のユニットにおいて、複数のユニットにおいて、又は他の機能ユニットの一部として実現されるかもしれない。また、本発明は、単一のユニットにより実現されてもよく、又は異なるユニット及びプロセッサの間に物理的及び機能的に分散されてもよい。
【０１３４】
本発明がいくつかの実施例に関して説明されたが、それはここで与えられた特定の形式に限定されることを意図したものではない。請求項では、“有する”という用語は他の要素若しくはステップの存在を排除するものでない。
【０１３５】
さらに、特定の実施例に関してある特徴が説明されているが、当業者は説明された実施例の各種特徴が本発明に従って組み合わせ可能であることを認識するであろう。請求項では、“有する”とう用語は他の要素又はステップの存在を排除するものでない。
【０１３６】
さらに、個別に列記されているが、複数の手段、要素若しくは方法ステップは、単一のユニット若しくはプロセッサなどによって実現されるかもしれない。さらに、各特徴が異なる請求項に含まれるかもしれないが、これらはおそらく効果的に組み合わせ可能であり、各請求項に含めることは、特徴の組み合わせが実現可能でない及び／又は効果的でないことを意味するものでない。また、ある特徴を請求項の１つのカテゴリに含めることは、当該カテゴリへの限定を意味するものでなく、当該特徴が必要に応じて他の請求項のカテゴリに等しく適用可能であることを示すものである。さらに、請求項における各特徴の順序は、当該特徴が作用しなければならない何れか特定の順序を意味するものでなく、特に方法の請求項の各ステップの順序は、当該ステップがこの順序により実行される必要があることを意味するものでない。各ステップは、何れか適切な順序により実行されてもよい。さらに、単数形の表現は、複数を排除するものでない。従って、“ある”、“第１の”、“第２の”などの表現は、複数を排除するものでない。
【図面の簡単な説明】
【０１３７】
【図１】図１は、無線インタフェースを介した通信のためのＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｉｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｏｕｔ）技術を利用したＵＭＴＳ  ＴＤＤセルラー通信システムを示す。
【図２】図２は、本発明のいくつかの実施例によるトレーニングシーケンスを示す。
【図３】図３は、本発明のいくつかの実施例によるセルラー通信システムＭＩＭＯ送信機を示す。
【図４】図４は、本発明のいくつかの実施例によるセルラー通信システムＭＩＭＯ受信機を示す。
【図５】図５は、本発明のいくつかの実施例によるミッドアンブル導出の一例を示す。
【図１】
2009525624.tif 000005
【図２】
2009525624.tif 000006
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【手続補正書】
【提出日】平成21年2月2日(2009.2.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のアンテナと、
メッセージのトレーニングシーケンスを選択する選択手段と、
選択されたトレーニングシーケンスを有するメッセージを生成する手段と、
前記複数のアンテナを介し前記メッセージを送信する送信手段と、
を有するセルラー通信システムＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｉｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｏｕｔ）送信機であって、
前記選択手段は、メッセージのトレーニングシーケンスを、前記メッセージが送信される関連付けされたアンテナに対応して、複数のトレーニングシーケンスのサブセットから選択するよう構成され、
トレーニングシーケンスの各サブセットが、前記複数のアンテナのそれぞれについて前記トレーニングシーケンスのサブセット間の所定の関係が存在する当該ＭＩＭＯ送信機のセルに関連付けされるＭＩＭＯ送信機。
【請求項２】
前記トレーニングシーケンスサブセット間の所定の関係は、本質的に代数的なものである、請求項１記載の送信機。
【請求項３】
アンテナサブセットに係る前記トレーニングシーケンスのサブセットは、関連付けされた互いに素であるアンテナセットの前記トレーニングシーケンスのサブセットのタイムリバースバージョンである、請求項１又は２記載の送信機。
【請求項４】
当該ＭＩＭＯ送信機のセルに係る前記トレーニングシーケンスのサブセットは、前記複数のアンテナのそれぞれの互いに素であるトレーニングシーケンスのサブセットを有する、請求項１乃至３記載の送信機。
【請求項５】
前記複数のトレーニングシーケンスのサブセットは、当該送信機のセルのセルアイデンティティに関連付けされる、請求項１乃至４何れか一項記載の送信機。
【請求項６】
トレーニングシーケンスの各サブセットは、ベーストレーニングシーケンスを有し、
当該送信機は、前記関連付けされたアンテナのトレーニングシーケンスのサブセットのベーストレーニングシーケンスに対応して、前記メッセージのトレーニングシーケンスを決定する手段を有する、請求項１乃至５何れか一項記載の送信機。
【請求項７】
トレーニングシーケンスの各サブセットのベーストレーニングシーケンスは、前記トレーニングシーケンスのセット内で一意的である、請求項６記載の送信機。
【請求項８】
トレーニングシーケンスの各サブセットは、前記トレーニングシーケンスのサブセットのベーストレーニングシーケンスの循環的にシフトされたバージョンに対応する複数のトレーニングシーケンスを有する、請求項６又は７記載の送信機。
【請求項９】
前記トレーニングシーケンスのサブセットの１つは、前記セルラー通信システムの１つのアンテナ送信機に対して割り当てられたトレーニングシーケンスのセットに対応する、請求項１乃至８何れか一項記載の送信機。
【請求項１０】
前記メッセージは、セル分離コードとチャネル化コードとによって伝搬される少なくとも１つのデータセグメントを有する、請求項１乃至９何れか一項記載の送信機。
【請求項１１】
前記送信手段は、前記メッセージと同一のスプレッディングコードを使用して、前記複数のアンテナの異なるアンテナから第２メッセージを同時に送信するよう構成される、請求項１０記載の送信機。
【請求項１２】
前記トレーニングシーケンスセットは、前記送信機のセルのセル分離コードに関連付けされる、請求項１０記載の送信機。
【請求項１３】
前記選択手段は、使用されるいくつかのチャネル化コードに対応して前記トレーニングシーケンスを選択するよう動作可能である、請求項１乃至１２何れか一項記載の送信機。
【請求項１４】
前記選択手段は、トレーニングシーケンスとチャネル化コードとの間の一意的なマッピングに対応して、前記トレーニングシーケンスを選択するよう構成される、請求項１乃至１２何れか一項記載の送信機。
【請求項１５】
前記セルラー無線システムは、（ｉ）ＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）セルラー通信システム、（ｉｉ）３ＧＰＰ  ＵＭＴＳ（３ｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｊｅｃｔ  Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）、（ｉｉｉ）ＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）セルラー通信システム、及び（ｉｖ）ＴＤＤ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｄｕｐｌｅｘ）セルラー通信システムの少なくとも１つである、請求項１乃至１４何れか一項記載の送信機。
【請求項１６】
トレーニングシーケンスの１つのサブセットは、（ｉ）３ＧＰＰ技術仕様のリリース５における非ＭＩＭＯセルラー通信システム送信機について規定されたトレーニングシーケンスサブセット、（ｉｉ）３ＧＰＰ技術仕様のリリース５における非ＭＩＭＯセルラー通信システム送信機について規定されたベーストレーニングシーケンスから代数的構成によって求められたベーストレーニングシーケンス、（ｉｉｉ）３ＧＰＰ技術仕様のリリース５における非ＭＩＭＯセルラー通信システム送信機について規定されたベーストレーニングシーケンスから代数的構成によっては求めることができないベーストレーニングシーケンス、及び（ｉｖ）３ＧＰＰ技術仕様ＴＳ２５．２２１に従ってベーストレーニングシーケンスから求められた複数のトレーニングシーケンスの少なくとも１つに対応する、請求項１５記載の送信機。
【請求項１７】
前記選択手段は、前記メッセージの受信機のアイデンティティに対応して前記トレーニングシーケンスを選択するよう動作可能である、請求項１乃至１６何れか一項記載の送信機。
【請求項１８】
前記選択手段は、前記複数のアンテナの同じアンテナを介し送信される複数のメッセージについて同一のトレーニングシーケンスを選択するよう構成される、請求項１乃至１７何れか一項記載の送信機。
【請求項１９】
ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｉｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｏｕｔ）送信機から送信されたメッセージであって、前記ＭＩＭＯ送信機の複数のアンテナのそれぞれのトレーニングシーケンスの各サブセットの間に所定の関係が存在する前記ＭＩＭＯ送信機のセルに係る複数のトレーニングシーケンスのサブセットからのトレーニングシーケンスを有するメッセージを受信する受信手段と、
前記メッセージが前記トレーニングシーケンスに対応して送信される前記ＭＩＭＯ送信機のアンテナを決定する手段と、
を有するセルラー通信システムＭＩＭＯ受信機。
【請求項２０】
複数のアンテナと、
メッセージのトレーニングシーケンスを選択する選択手段と、
選択されたトレーニングシーケンスを有するメッセージを生成する手段と、
前記複数のアンテナを介し前記メッセージを送信する送信手段と、
を有するＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｉｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｏｕｔ）送信機を有するセルラー通信システムであって、
前記選択手段は、メッセージのトレーニングシーケンスを、前記メッセージが送信される関連付けされたアンテナに対応して、複数のトレーニングシーケンスのサブセットから選択するよう構成され、
トレーニングシーケンスの各サブセットが、当該ＭＩＭＯ送信機のセルに関連付けされ、
前記複数のアンテナのそれぞれについて前記トレーニングシーケンスのサブセット間の所定の関係が存在するセルラー通信システム。
【請求項２１】
複数のアンテナを有するＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｉｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｏｕｔ）送信機を有するセルラー通信システムにおける送信方法であって、
メッセージのトレーニングシーケンスを選択するステップと、
選択されたトレーニングシーケンスを有するメッセージを生成するステップと、
前記複数のアンテナを介し前記メッセージを送信するステップと、
を有し、
前記トレーニングシーケンスを選択するステップは、メッセージのトレーニングシーケンスを、前記メッセージが送信される関連付けされたアンテナに対応して、複数のトレーニングシーケンスのサブセットから選択し、
トレーニングシーケンスの各サブセットが、前記複数のアンテナのそれぞれについて前記トレーニングシーケンスのサブセット間の所定の関係が存在する前記ＭＩＭＯ送信機のセルに関連付けされる方法。
【請求項２２】
ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｉｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｏｕｔ）受信機を有するセルラー通信システムにおける受信方法であって、
ＭＩＭＯ送信機から送信されたメッセージであって、前記ＭＩＭＯ送信機の複数のアンテナのそれぞれのトレーニングシーケンスの各サブセットの間に所定の関係が存在する前記ＭＩＭＯ送信機のセルに係る複数のトレーニングシーケンスのサブセットからのトレーニングシーケンスを有するメッセージを受信するステップと、
前記メッセージが前記トレーニングシーケンスに対応して送信される前記ＭＩＭＯ送信機のアンテナを決定するステップと、
を有する方法。
【国際調査報告】
2009525624.tif 000010
2009525624.tif 000011
2009525624.tif 000012